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近年来利用金属植入体代替坏掉的骨组织是当今治疗骨损伤、肿瘤、功能的退化一种主要手段。目前国内金属植入体大多采用国外进口,由于欧美国家的人体骨骼结构普遍较国人的骨骼略大,在手术中植入体会对人体骨骼造成很大的损伤。另外常用的植入体均无网格结构不便骨组织与肌肉组织的长入,因此研制适用国人的具有金属网格结构的植入体尤为必要。本文研究主要分为三方面:1.研究不同结构的网格其相关的力学性能,通过模拟以及压力试验得出最佳网格形状以及尺寸。2.研究有网格和无网格两种植入体与股骨配合情况下应力应变相关的模拟。3.进行生物力学实验验证模拟结果。对于网格方面本文采用正方形和圆形两种网格,每种网格都设计了1mm2、1.22mm2、1.42mm2、1.62mm2四种不同网格面积进行对比,通过施加100N与垂直方向夹角分别为0°、15°、30°、45°四种情况下的有限元分析得出每个模型的最大应力值,最终得出相同网孔面积下圆形网格更容易被破坏。为验证模拟结果对1mm2的圆形网格进行3D打印制造出并进行压力试验验证了模拟结论,最终得出1mm2的正方形网格其抗压强度最好。对于模拟方面本文通过由吉大医学院提供的成年男性骨科患者的CT数据,应用mimics软件对右侧股骨进行三维重建以及骨髓腔内部的数据的提取,应用geomagic软件进行逆向处理导入到UG中。通过股骨的三维结构以及骨髓腔内部数据进行植入体柄部以及颈部的设计,分别设计出有无网格两种植入体与与股骨进行配合在ABAQUS中进行有限元分析,最终得出有网格植入体性能好于无网格植入体。将加工出的有网格植入体插入到股骨髓腔中,施加与模拟对应载荷测出与模拟位置相同的三点处的应变情况。通过模拟与实验共同得随着载荷的增加,皮质骨应变与载荷成线性关系;皮质骨以及松质骨接近中底部的地方应力较大,尤其是在底部1/3处应力最大最为集中。植入体末端应力最为明显,易发生磨损,导致术后骨髓腔摩擦生热,产生晃动等现象影响置换术的稳定性。