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个体化钛合金示指掌指关节假体设计、制造和生物力学的研究

王鹏  
【摘要】: 对手部关节损伤晚期的治疗方法较多,目前治疗方法主要有关节置换术、关节成形术、关节移植术和人工关节置换术。但各种手术方法均有其适应症。人工关节置换术已经开展了近半个多世纪,经过临床工作者及科研人员多年实践经验积累,假体设计的逐步改进,生物材料工程的发展,使得人工手指关节置换术的近期治疗效果得到了一定的改善,远期效果尚不确定。根据解剖学形状、骨整合原理、新材料技术设计和制造的个体化新型假体将为手指关节假体置换的发展开辟新方向。 快速成型技术已成为制造业新产品开发的一项重要策略,其在医疗中如骨盆骨折、髋关节发育异常、脊柱损伤、头颅整形、头颅和面部肿瘤、鼻修复、后天性足畸变等整形外科和假体工程等领域有着广泛的应用,可以为临床医学中的手术设计、生物制造及“量身定做”问题的解决提供较为有效的解决方法和制作手段。 基于CT数据和快速成型技术、铸造技术制作的个体化钛合金示指掌指关节人工假体为掌指关节假体置换提供了一种新的假体选择。本研究运用CT扫描数据源,以钛合金(TiAl6V4)为材料,应用快速成型技术和合金铸造技术制作的个体化掌指关节假体其弹性模量与骨接近,组织相容性好,形态与掌指关节解剖学形状相同,制造过程简单,经过实体生物力学测试,个体化掌指关节假体的掌、指骨载荷-应变曲线与正常掌指关节接近,因此它是掌指关节置换术中的一种良好假体选择。


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