李永奖 蔡春元 林瑞新 张力成* 杨国敬 周德彪吴立军 余斌峰 季文婷

1(温州医学院附属第三医院，瑞安 325200)

2(温州医学院数字化医学研究所，温州 325000)

3(上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240)

引言

正常人的股骨前倾角为12°～15°，但可以从－3°变化到35°［1］，特别是在髋臼发育不良的患者中，股骨颈前倾角的变化会更大。在采用生物型股骨假体固定时，为了达到最佳的假体压配和抗旋转能力，总是按照原有股骨颈前倾角的方向插入股骨假体，因此股骨假体安装后的前倾角并不总是为理想的15°。这时如果要获得髋关节最大的活动度并防止假体间撞击而产生脱位，就需要相应调整髋臼假体安装角度。本研究旨在通过建立全髋关节假体三维可视化运动模型，观察并评价股骨假体头颈直径比(GR)与髋臼假体前倾角(OA)、外展角(OI)，股骨颈前倾角(FA)的相互关系，及对髋关节活动度的影响。

1 材料与方法

1.1 建立三维全髋关节假体模型

应用MSC.ADAMS View 2003专业软件建立人工全髋关节三维计算机模型［2］。髋臼杯假体采用半球形，臼杯直径48 mm，关节面直径与相应假体头直径一致，股骨头假体采用球形，臼杯中心点和股骨头假体中心点重合。假体颈形态呈圆柱形(见图1)。关节间隙为0。股骨假体头直径为28 mm，头颈直径比例分别为 2、2.17、2.37、2.61、2.92，颈干角(collodiaphyseal angle，CCD)为 135 °。

1.2 假体位置和活动方向定义

假体位置和活动方向定义详见文献［3］。假定双下肢并足站立时为下肢的中立位，股骨假体柄顺着股骨解剖轴线安装于股骨髓腔中央，并与下肢机械轴线的夹角为7°;髋关节活动的坐标系位于股骨头的中心，向上为 Y轴，向右为 X轴，向前为 Z轴(见图2)。……