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计算机辅助设计兔解剖型人工膝关节假体

严志强  张乐  王新亮  高兴华  梁颜笑  刘永轶  
【摘要】:目的设计与制作不同型号兔解剖型人工膝关节假体。方法将新西兰大白兔按体重分为A、B、C3组,对应体重(m)分别为2.0 kg≤m2.5 kg、2.5 kg≤m3.0 kg、3.0 kg≤m3.5 kg,每组5只;采用螺旋CT对兔膝关节和人膝关节假体进行扫描,并行三维重建;应用Freeform自由造型系统将重建图像进行模型修改、表面划分、切割标记,将人膝关节假体模拟安装至兔膝,并根据标记雕刻修整,获得与兔膝关节完全匹配的模型;测量兔膝关节各参数,设计出不同型号假体,利用快速成型技术制作出相应假体并植入兔膝关节内。结果 3组兔膝关节各参数:股骨前髁上下径、内外径,股骨远髁前后径、内外径,股骨后髁矢状径、内外径,胫骨平台前后径、内外径、厚度、胫骨平台下1 cm髓内径,A组最小,B组居中,C组最大,3组间比较差异均有统计学意义(P0.05);股骨干轴线与前髁夹角α、股骨前髁与远髁夹角β3组间比较差异均无统计学意义(P0.05);股骨前髁上下径、股骨远髁前后径、股骨后髁矢状径、胫骨平台前后径、胫骨平台内外径与体重呈正相关(P0.05),α角、β角与体重无相关(P0.05)。将设计大、中、小号假体植入兔膝内,1个月存活率达93%,膝关节活动功能良好。结论利用计算机辅助设计、快速成型技术研发不同型号兔解剖型膝关节假体,手术植入方法简单,术后功能良好,适用于人工膝关节置换手术的相关基础研究。

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