个性化3D打印多孔钛合金加强块重建重度髋臼骨缺损的有限元分析

目的 建立个性化3D打印多孔钛合金加强块重建重度髋臼骨缺损有限元模型,分析个性化3D打印多孔钛合金加强块、螺钉以及骨的生物力学和临床应用安全性。方法 利用1例Paprosky ⅢA型髋臼骨缺损病人的骨盆CT数据建立完整的个性化3D打印多孔钛合金加强块重建重度髋臼骨缺损有限元模型,模拟1倍体重（单足站立）、4倍体重（步行）和6倍体重（慢跑）加载负荷下分析加强块、螺钉以及骨的应力分布。结果 个性化3D打印多孔钛合金加强块的最大应力分布为10.130 MPa（1倍体重）、40.706 MPa（4倍体重）和61.213 MPa（6倍体重）,固定加强块的螺钉最大应力分布为12.424 MPa（1倍体重）、50.250 MPa（4倍体重）和75.860 MPa（6倍体重）,骨面应力分布最大应力分布为10.439 MPa（1倍体重）、42.627 MPa（4倍体重）和64.554 MPa（6倍体重）。结论 有限元模拟术后即刻完全负重站立时所有部件的应力分布均小于其屈服强度,不会发生失效;但是于步行和慢跑加载负荷下,与加强块和螺钉接触骨面的部分区域松质骨会发生失效。因此从有限元分析角度考虑,病人术后即刻可以进行完全负重站立康复锻炼,但是不能进行完全负重的步行或慢跑康复运动。