57、大型颅骨植入物与脚踝运动辅助装置的研究进展

大型颅骨植入物与脚踝运动辅助装置的研究进展

大型颅骨植入物研究

在颅骨手术领域，材料的选择至关重要。目前，钛合金、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚醚醚酮（PEEK）等材料都有应用。
- 材料特性
- 钛合金 ：具有帮助骨骼在植入物上生长、感染率低和强度高的优点。其杨氏模量比天然骨骼大，能减少应力屏蔽。但存在植入物暴露、感染、磁共振成像问题以及覆盖软组织长期适应性差等潜在问题。
- PMMA ：是一种经批准用于医疗的热塑性塑料，具有高生物相容性，但纯PMMA含有刺激物。
- PEEK ：因其强度和刚性的结合，成为现有可植入材料的替代品。它具有高生物相容性，能最大程度减少应力屏蔽，还可通过3D打印制造。
|材料|弹性模量E (GPa)|密度ρ (Kg/m³)|泊松比ν|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|骨|18|1810|0.3|
|Ti6Al4V|107|4405|0.323|
|PEEK|3.85|1310|0.4|

• 研究目的与方法

  • 目的 ：使用3D设计工具提出大型不对称颅骨植入物的设计方案，并通过数值模拟（有限元方法）研究两种不同结构颅骨植入物在颅内压和50N外力边界条件下的力学性能。
  • 方法