目的 比较全聚乙烯胫骨假体型与金属假体型的股骨肿瘤膝关节重建股骨远端骨缺损的三维有限元模型中不同界面的应力分布,分析假体置换术后失效的应力原因,为假体的改进提供生物力学证据.方法 采用螺旋CT采集左膝关节DICOM数据,并将两种膝关节假体的三维SLDASM数据导入Mimics软件中模拟股骨远端140mm骨缺损,分别建立两种膝关节假体重建股骨远端骨缺损的三维实体模型.使用Abaqus6.10-1软件对模型施行网格划分,建立三维有限元模型；模拟步态中单足直立位及屈曲15°位时不同的力学加载方式,分析不同情况下两种假体股骨、胫骨侧各部件接触界面处的应力分布.结果 ①两种假体股骨侧整体应力分布情况基本一致,股骨干应力分布较均匀,股骨干、柄交界处应力相对集中分布于12～31MPa.②两种假体的胫骨侧聚乙烯平台衬垫应力大小及分布一致,应力多集中分布于1～21MPa,聚乙烯型假体的聚乙烯更厚,且减少1个磨损面,材料磨损率相对更低.③聚乙烯型假体胫骨侧骨水泥应力值较高,分布于5～20MPa,约为金属型假体骨水泥应力的20倍,但其胫骨近端骨质的应力更高,假体-骨水泥-骨质界面的应力分布更均匀.结论 ①两种假体的股骨侧易出现疲劳断裂的部位主要在股骨干、柄交界处和股骨中轴基底部,可通过更改设计为弧形的面过度接触方式减缓其形状改变的速度来降低局部应力.②两种假体的胫骨侧聚乙烯上表面应力大小及分布基本一致,正常步态情况下,聚乙烯衬垫上表面及中轴插槽内面磨损较大,可探索弹性模量更高且生物相容性及耐磨性相似或更好的材料予以替代.③金属型假体中胫骨侧金属-骨水泥-骨界面出现"应力遮挡"效应,多数应力由金属承担,胫骨近端骨溶解、骨质丢失的可能性较大而导致假体失效；而聚乙烯型假体中,聚乙烯-骨水泥-骨界面可更好分散应力,有效地保护胫骨近端骨质,但骨水泥层应力过高,易出现疲劳裂缝甚至断裂而导致假体失效.