基于接触力学的膝关节假体几何参数研究

简介

为了确定全膝关节置换假体几何参数对关节假体接触面积和接触应力的贡献度,设计了符合实际使用要求的膝关节假体,建立了基于Isight平台的膝关节假体参数化有限元模型。使用最优超立方拉丁采样方法对膝关节假体的几何参数进行采样并在SolidWorks中进行参数化建模,利用ABAQUS软件进行有限元分析得到其性能指标,根据二次回归模型得到几何参数对性能指标的贡献占比,确定了FFR、IFR是影响接触面积与接触应力的主要因子。基于400个样本点模型得到了相比于初始模型更优的模型,其关节假体接触面积与初始模型相比降低了32.33%,胫骨衬垫也获得了更大的内旋角度(8.4°),进一步提高了假体的运动性能。