在内置假肢置换中,新的桥梁项圈能否优化骨质整合的机械环境? 一个有限元素的研究研究

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 整形外科手术 整形外科手术
• 计算力学 计算力学 计算力学

背景情况:

• 末端假肢置换 (EPR) 对于肢体挽救手术至关重要,但面临长寿问题,特别是在茎结处.
• 干项圈接口的骨吸收是EPR的主要失败模式,影响重建的成功.
• 优化骨植入物接口的机械环境对于改善骨整合和植入物存活至关重要.

研究的目的:

• 为了测试一个假设,在靠近大腿骨重建 (PFR) 中,在靠近大腿骨重建 (PFR) 中,在靠近大腿骨的项圈设计促进了较好的骨生长,而不是传统的靠近大腿骨的项圈.
• 通过使用有限元素 (FE) 分析来评估内置与内置项圈配置的机械环境和骨改造潜力.
• 为了比较不同重建长度 (近端,半端,远端) 对项表现的影响.

主要方法:

• 开发并比较了三个近端大腿骨重建长度的内置和上置项圈模型.
• 利用来自计算机断层扫描 (CT) 扫描的个性化有限元 (FE) 模型来模拟行走的负载.
• 分析了包括接触区域,微运动,预测骨位和预测骨再吸收在内的指标.

主要成果:

• 与on-lay设计相比,内置项圈设计在近端和中间腹腔体重建中将骨项圈接触面积翻了一番.
• 内置配置显示了减少的微运动和显著更高的预测骨位 (大约是两倍) 和下骨吸收 (高达三分之一).
• 对于两个项圈类型,远端重建的结果是相似的,整体来说,骨改造趋势不那么有利.

结论:

• 嵌入式项圈设计通过促进均和生理负载转移,在骨项圈接口创造了更有利的机械环境.
• 预计这种改进的机械环境,特别是在近端和中间腹膜重建中,可以增强骨质整合并减少应力屏蔽.
• 嵌入式项圈设计具有显著的潜力,可以增加近接大腿骨重建中的内置假肢置换的存活率.