股骨—关节假体之间的界面生物力学分析

【作者】 唐六丁； 赵为民；

【机构】 河南科技大学工程力学研究所； 河南科技大学第三附属医院；

【摘要】 骨是一种结缔组织,它既像钢一样坚硬,又像铝一样轻,是典型的层状梯度功能材料。骨的组分结构完全是由其功能决定的近于完美的一种构造。股骨其空心管型层状结构能适应各种不同姿态的人体负荷功能要求。人工假体植入后改变了股骨干的应力分布,不可避免地产生应力遮挡。运用非均质材料弯曲和扭转理论定量分析了单足站立相及坐位起立时股骨干在假体植入前、后的应力分布情况。比较了钴铬钼合金、钛合金、碳纤维聚砜(CRF/PSF)复合材料假体在股骨干峡部横截面的应力分布情况。由于股骨-假体界面两边材料性能不同,产生的较大应力差异可导致界面松动、剥离和损坏。不同假体的弹性模量不同,产生应力遮挡的程度不同。复合材料假体植入后界面两边应力差异最小,应力遮挡率最低。羟磷灰石表面涂层假体能缓和界面层的应力差异。更多还原