应力对新型镁合金骨钉体外降解速率影响的实验研究

目的研究应力对新型镁合金骨钉体外降解速率的影响。方法根据逆向建模方法建立胫骨骨折三维模型设计体外降解实验装置,用有限元计算得到的骨钉应力分布加载实验载荷,有效提高实验的准确性及效率。实验共分为4组,A组作为对照组不加力,B、C和D组分别施加150、250、350 N轴向压力,研究不同力学环境对骨钉体外降解速率的影响程度。将应力分布与体外降解实验结果结合,得到应力与新型镁合金骨钉体外降解速率的变化曲线。结果体外降解实验表明,A组失重最小,产生氢气最少,平均降解速率为(0.315±0.005)mm/年;有应力组随着施加载荷的增大,失重、产氢量逐渐增加,B、C、D组平均降解速率分别为(0.379±0.006)、(0.469±0.007)、(0.547±0.009)mm/年。结论新型镁合金骨钉在力学环境中进行降解时,骨钉所受的应力越大,其降解速率越快;得到新型镁合金骨钉所受的最大应力与平均体外降解速率之间的关系曲线,为镁合金骨钉的选材、设计及临床应用提供数据支撑和理论指导。