一项对INBONE II,INFINITY和一个通过患者特定的磨损预测框架在全脚置换过程中的解剖设计假肢进行比较研究

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 生物材料科学 生物材料科学
• 整形外科工程 整形外科工程

背景情况:

• 无菌松动是关节整体置换寿命的主要限制.
• 关节表面几何学显著影响假肢磨损和故障模式.
• 量化磨损评估对于改善脚植入物设计至关重要.

研究的目的:

• 为了开发一个病人特定的穿戴模型的脚关节的体内生物力学环境.
• 为了比较三个不同的脚假肢设计的磨损性能:INBONE II,INFINITY和一个解剖设计假肢.

主要方法:

• 通过将患者特定的肌肉骨多体动力学模型与有限元接触力学和磨损模型集成,创建了一个新的磨损预测框架.
• 分析了关节表面磨损和脚关节运动之间的相互作用.
• 对两个商业植入物和一个解剖设计假肢的磨损性能进行了评估.

主要成果:

• 增加的磨损导致脚旋转和翻译的轻微变化,改变了接触应力分布.
• 这种解剖设计的假肢的磨损率比INBONE II低7.5%,比INFINITY.低49.5%.
• 发现解剖设计假肢的关节表面设计可以降低磨损率.

结论:

• 这项研究为分析各种关节表面的脚植入物磨损奠定了基础.
• 这些发现为在全脚置换中进行知情的假肢选择提供了理论基础.