生物力学因素对全髋关节置换系统界面骨结构长期影响的研究

针对临床上出现的全髋关节置换术后界面失效问题，本项目拟对其界面处长期骨结构进行数值模拟分析：1）引入全髋关节置换"系统"的概念，建立带有单元材料属性的系统三维实体模型，使初始模型更加完整，生物力学环境更接近临床实际；2）在数值模拟骨结构过程中，引入"载荷历程"的概念，模拟预测界面处"不同层次"骨结构的变化历程，定义更准确；3）将生理骨再造方程与骨表面再造方程耦合，与非线性有限元迭代求解，可同时预测骨的外部轮廓和内部材料性质的变化，并充分体现界面的非线性特性；4）同时考虑三大类九种生物力学因素对骨结构的影响，最终提出相关性影响方程，使结果更系统、全面；5）全髋关节置换术不同时间段的CT数据来自长期跟踪患者数据库，使模拟结果更加接近临床实际。.本项目将有助于理解界面失效机理，评价、优化个性化假体，选择界面配合方式；对术后功能锻炼方式提出建议，预测术后长期效果，为最终解决失效问题提供依据。