人工膝关节假体的磨损性能分析

摘要

超高分子量聚乙烯胫骨部件的磨损是造成全膝关节置换远期失效的主要原因,假体中股骨和胫骨部件的几何参数是影响膝关节磨损的主要因素之一。基于摩擦功磨损模型对临床中大量使用的捷迈NK-Ⅱ和强生PFC假体分别进行标准步态周期磨损仿真,研究膝关节假体几何结构参数对磨损的影响。结果表明,捷迈NK-Ⅱ假体的体积磨损率显著低于强生PFC假体,其原因是强生PFC假体矢状面形合度相对较大,载荷作用相对集中,而捷迈NK-Ⅱ假体矢状面形合度相对较小,载荷作用相对分散,单个周期内的重叠接触面积相对较小,导致其磨损率偏低;同时捷迈NK-Ⅱ假体冠状面形合度相对较大,导致其平均接触法向应力(接触应力)相对较小,进一步降低了磨损率。