1、目的：比較帶脊錐形柄與廣泛涂層柱形柄行骨缺損翻修術后股骨應力分布差異。
　　方法：1.對正常成年志愿者股骨行層厚0.6mmCT掃描，獲得正常成人股骨CT掃描的DICOM文件數(shù)據(jù)。將獲得的股骨DICOM文件數(shù)據(jù)導入醫(yī)學影像三維重建軟件Mimics15.0軟件，經(jīng)分離、修整等處理，重建得到正常成人股骨骨皮質、骨松質3D模型，將兩個模型分別輸出為.STL文件;2.將股骨骨皮質、骨松質STL文件導入逆向工程軟件Geomagic Studi

2、o2013，清除由Mimics15.0軟件處理過程中產(chǎn)生的雜亂數(shù)據(jù)，經(jīng)多邊形階段創(chuàng)建曲面片、形狀處理階段曲面片擬合曲面，得到封閉且光滑的股骨骨皮質、骨松質NURBS曲面模型，以.IGES文件輸出保存;3.將股骨骨皮質、骨松質IGES文件導入三維設計軟件Solidworks2015軟件中，最終得到股骨骨皮質、骨松質實體模型。在三維設計軟件Solidworks2015軟件中利用軟件的裝配功能將股骨骨皮質、骨松質組裝成股骨實體模型;模擬人工髖

3、關節(jié)置換手術截除股骨頭、頸;根據(jù)Parprosky骨缺損分型，模擬建立ParproskyⅡA、ⅡB、ⅡC、ⅢA型四類股骨骨缺損實體模型，以.prt文件輸出保存;4.選取Echelon翻修柄（Simith&Nephew公司，美國）代表廣泛涂層柱形柄，Wagner SL翻修柄(Zimmer公司，美國)代表帶脊錐形柄，在三維設計軟件Solidworks2015軟件中，根據(jù)兩種翻修柄設計數(shù)據(jù)，繪制兩種型號規(guī)格的廣泛涂層柱形柄：15號微孔型直柄（

4、用于翻修ParproskyⅡA、ⅡB、ⅡC骨缺損模型）、15號微孔型直柄Plus（用于ParproskyⅢA骨缺損模型），繪制兩種型號規(guī)格的帶脊錐形柄：14號規(guī)格長190mm（用于翻修ParproskyⅡA、ⅡB、ⅡC骨缺損模型）、15號規(guī)格長225mm（用于ParproskyⅢA骨缺損模型）。繪制的股骨翻修柄實體模型以.prt文件輸出保存;5.根據(jù)骨缺損程度選擇相應規(guī)格型號的股骨翻修柄，在三維設計軟件Solidworks2015軟件中

5、，模擬人工髖關節(jié)股骨側翻修手術將兩種股骨翻修柄實體模型與四類不同程度股骨骨缺損實體模型裝配，共得到八個翻修手術實體模型，將模型分為錐形柄組和柱形柄組，將得到翻修手術實體模型以.x_t文件輸出保存;6.將得到的翻修手術實體模型.x_t文件導入到有限元分析軟件ANSYS Workbench17.0進行有限元分析，對骨質、假體進行材料賦值，利用網(wǎng)格劃分工具對模型進行網(wǎng)格劃分、采用髖關節(jié)簡化受力模型施加成人步態(tài)周期中關節(jié)承載處于峰值時刻的載荷，

6、各項步驟流程設置完善后進行有限元分析求解，得到股骨Von Mises應力值及股骨應力分布云圖;7.在相同骨缺損條件下，于錐形柄組與柱形柄組股骨骨缺損區(qū)內、外側分別隨機選取25點的Von Mises應力值，行組間對比t檢驗，分析兩組骨缺損區(qū)應力分布差異;分析錐形柄組與柱形柄組股骨應力分布云圖;根據(jù)錐形柄組與柱形柄組股骨冠狀面內、外側Von Mises應力值繪制應力-距離折線圖并進行比較分析。
　　結果：1.股骨應力分布云圖及應力-距

7、離折線圖顯示各模型股骨內外側的應力要高于前后側，股骨內外側應力從近端向遠端逐漸增加，至股骨的遠端達到應力的高峰，錐形柄組模型應力最高值約為91.3MPa，較柱形柄組模型應力高約5.2MPa;2.相同骨缺損程度下，在骨缺損區(qū)，錐形柄組較柱形柄組有更高應力分布，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05);3.相同骨缺損程度下，在股骨中上段，股骨應力分布云圖顯示錐形柄組應力分布均勻：色條呈舌樣并與其他色條融合漸變，柱形柄組應力分布不均：色條呈寬大圓角矩

8、形并與其他色條融合漸變不明顯;折線圖也顯示錐形柄組在ParproskyⅡ型骨缺損(ⅡA、ⅡB、ⅡC)距截骨面0.0-10.5cm區(qū)域、ParproskyⅢA型骨缺損距截骨面0.0-15.5cm區(qū)域股骨應力變化平緩，柱形柄組在此相應區(qū)域應力變化不平緩;4.相同骨缺損程度下，在假體涂層末端區(qū)域的股骨，折線圖顯示柱形柄組表現(xiàn)出應力值變化劇烈、過渡不平緩，柱形柄組在Ⅱ型骨缺損距截骨面9.0-10.5cm的涂層末端區(qū)域股骨應力增加值分別為：ⅡA：

9、25.0MPa、ⅡB：23.0MPa、ⅡC：20.0MPa，ⅢA型骨缺損距截骨面14-15.5cm的涂層末端區(qū)域股骨應力增加值23.0MPa;錐形柄組涂層末端區(qū)域應力變化過渡平緩，錐形柄組在Ⅱ型骨缺損距截骨面13.5-15.0cm的涂層末端區(qū)域應力增加值分別為ⅡA：4.0MPa、ⅡB：2.0MPa、ⅡC：2.0MPa，ⅢA型骨缺損距截骨面17.0-18.5cm的涂層末端區(qū)域應力增加值1.5MPa;股骨應力分布云圖也顯示柱形柄組涂層末端區(qū)