王淋 周玥廷

摘要：  为提高股骨柄假体与股骨髓腔的匹配程度，通过股骨关键横切面获取股骨髓腔形态参数，选取粗隆区域为感兴趣区域并构建其叶脉骨架结构，基于叶脉骨架结构的股骨柄假体设计方法构建股骨柄模型。该方法考虑股骨柄局部感兴趣区域的二次编辑修改性，操作简单、灵活、高效，并可以解决假体模型后期修改困难的问题。有限元分析结果表明，构建的股骨柄假体具有良好的力学性能。

关键词：  股骨; 股骨柄; 髓腔; 感兴趣区域; 叶脉骨架结构; 有限元

中图分类号：  TP391.99; R687.3文献标志码：  B

Design method of femoral stem based on

vein skeleton structure

WANG Lin， ZHOU Yueting

（School of Medical Information and Engineering， Xuzhou Medical University， Xuzhou 221004， Jiangsu， China）

Abstract： To improving the matching degree between femoral stem prosthesis and femoral medullary cavity， the morphological parameters of femoral medullary cavity are obtained from the key cross section of femur， and the tuberosity region is selected as the region of interest and its  vein skeleton structure is constructed， and then the femoral stem model is constructed using the design method of femoral stem prosthesis based on  vein skeleton structure. The secondary editing modifiability of the local region of interest of the femoral stem is considered， and the operation is simple， flexible and efficient. The  modification  difficulty of prosthesis model in the later stage can be solved by this method. The results of finite element analysis show that the femoral stem prosthesis has good mechanical properties.

Key words： femur; femoral stem; medullary cavity; region of interest; vein skeleton structure; finite element

收稿日期：  2021-10-10修回日期：  2021-11-02

基金项目：  国家自然科学基金（62102345）;江苏省高等学校自然科学研究面上项目（19KJB520017）;徐州医科大学优秀人才科研启动基金（D2018017）

作者简介： 王淋（1989—），女，山东枣庄人，讲师，博士，研究方向为计算机辅助工程与设计，（E-mail）wlin_xz@163.com0引言随着社会经济发展和人民生活水平的提高，加上计算机辅助骨科系统的快速发展，接受髋关节置换手术的患者越来越多。[1]将假体柄插入到患者股骨髓腔，可以达到缓解疼痛、恢复关节活动度和改善关节功能的目的。[2]股骨柄与髓腔的良好匹配和充分密合有利于降低峡部的剪切力，增加股骨近端表面的垂直压力，有效避免假体松动、减少手术后遗症，获得良好的功能结果和长期生存率。[3]作为人工髋关节假体的重要部分，股骨柄主要参考股骨髓腔进行设计。[4]由于股骨髓腔形态特征在年龄、性别、地域等方面存在较大差异[5-6]，现有股骨柄的规格、种类有限，无法完全覆盖所有人群。……