PS型膝关节假体的松动风险研究

目的研究不同生理活动下不同PS型膝关节假体设计的初始稳定性差异以及PS型假体衬垫立柱承载对胫骨假体固定界面的生物力学影响。方法采用有限元仿真方法,针对PFC Sigma、Attune和Scorpio NGR 3种商用假体建立了有限元模型,模拟水平行走、下蹲、下楼梯和起立-坐下4种生理活动,对比研究了不同PS型膝关节胫骨假体固定的生物力学情况。结果水平行走、下蹲、下楼梯和起立-坐下4种生理活动中,相比水平行走,下楼梯和起立-坐下活动对胫骨范式等效应力、骨水泥界面剪切应力、胫骨假体轴向位移和固定界面微动的影响更大。在下楼梯和起立-坐下活动,与无立柱承载情况相比,立柱承载使胫骨最大范式等效应力、骨水泥界面最大剪切应力和胫骨假体固定界面微动显著增大。与Attune假体相比,PFC Sigma和Scorpio NGR假体设计导致了较大的胫骨范式等效应力和固定界面微动。结论PS型假体衬垫立柱承载会增加患者术后假体松动的风险,建议PS型假体置换患者缓慢进行下楼梯等高屈曲角度的生理活动,工程师优化PS型假体立柱-凸轮接触机制以降低衬垫立柱承载对胫骨假体固定的生物力学影响。