全髋关节置换术髋臼铣削表面质量研究

作     者：隋建波 郭凯杰 罗嘉琪 陈志桦 刘志华 王成勇 陈滨 SUI Jianbo;GUO Kaijie;LUO Jiaqi;CHEN Zhihua;LIU Zhihua;WANG Chengyong;CHEN Bin

作者机构：广东工业大学机电工程学院广州510006 广东工业大学广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室广州510006 南方医科大学南方医院广州510515 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2021年第57卷第11期

页      面：93-101页

核心收录：

学科分类：1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(51805091) 广东省自然科学基金(2018A030313713)资助项目 

主　　题：髋臼锉 髋臼铣削 表面质量 关系模型 齿形 排布方式 

摘      要：全髋关节置换术中髋臼铣削表面质量是影响髋臼假体初期稳定性和骨组织长入的重要因素,髋臼铣削表面质量差是造成髋臼假体早期固定失效的重要原因。定义了两个参数-未切除断面最大高度hl和未切除断面面积A-来评价髋臼铣削的表面质量,并以这两个参数为目标建立了髋臼铣削表面质量的关系模型,然后基于此关系模型分析了髋臼锉各结构参数对表面质量的影响规律,并据此设计新结构参数的髋臼锉,最后利用3D打印技术制备了新结构髋臼锉,并进行了试验验证。结果表明,由髋臼铣削表面质量关系模型获得的预测值与试验结果比较符合,未切除断面最大高度预测误差小于4.4%,未切除断面面积预测误差小于6.2%;髋臼锉上切削齿的数量、齿形和排布方式对表面质量具有重大影响;新结构髋臼锉可有效提高髋臼铣削的表面质量,改善髋臼假体的初期稳定性和骨组织长入,避免髋臼假体的早期固定失效,提高手术质量。