对患者特异性圆与常规茎的生物力学分析,用于修复全膝关节关节整形术

科学领域:

• 整形外科手术 整形外科手术
• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 修复全膝关节整形术 (TKA) 通常需要解决显著的骨损失.
• 传统方法使用水泥或压的茎用于植入物固定.
• 定制的多孔形状细胞为骨重建提供了一种新的替代方案.

研究的目的:

• 为了生物机械地评估定制的多孔形状细胞的性能.
• 为了比较TKA.修订中的体性能与水泥和压杆相比.
• 在模拟的修改场景中评估应力分布和断裂风险.

主要方法:

• 利用基于患者特定的骨质几何形状的经过验证的有限元模型.
• 模拟了四个修改场景:无圆,结的茎,压的茎和用压的茎进行远端股骨重建.
• 分析了应力分布,Von-Mises应力,以及在生理负荷下0°和90°屈曲时的骨折风险.

主要成果:

• 定制的3D打印圆在股骨和骨中表现出最有利的应力分布.
• 骨压力与形均分布,不同于与茎状的偏远区域的压力度.
• 圆显示均,较低的应力水平和对称的小腿应力分布,可能减少疼痛和改善固定.

结论:

• 生物力学发现支持多孔定制形状细胞的积极临床结果在TKA的重新修订中.
• 定制的提供均的压力分布,可能提高患者的结果.
• 进一步的研究是有必要的,以验证这些生物力学优势在修订TKA程序.