目的应用三维有限元分析股骨头内撑器的生物力学性能,为其治疗成人股骨头缺血性坏死提供生物力学依据。方法1.采用医用钛合金材料研制股骨头内撑器,形状为中空圆柱状,组件包括有①顶盖②撑叶③顶紧螺帽④心柱⑤固定螺帽⑥封闭套⑦底盖。2.建立实验标本模型①正常股骨头颈模型,②内撑器模型,③内撑器置入并植骨模型。3.有限元分析:应用Philips MX8000型64排螺旋CT机由模型近端向远端垂直纵轴进行扫描,获得图像数据。将扫描数据以Dicom格式导入Mimics软件,进行灰度阈值调整、区域分割后,重建股骨、内撑器、内撑器置入并植骨三维有限元模型。设定边界及载荷条件,对三种模型受压后的应力与应变情况进行有限元分析。结果1.内撑器具有较好的强度和刚度,在载荷条件下,应力分散于撑叶上,分布均匀,并沿内撑器杆向下传导,在内撑器中下段内侧存在应力集中。2.在载荷的条件下,股骨头内撑器周围骨质应力分布较正常部位应力提高,力学传导与正常股骨头内部分析接近,不会发生应力集中。结论①应用三维有限元建立的模型逼真,能客观真实地反应模型的几何结构和力学属性。②股骨头内撑器弹性模量接近并高于正常皮质骨,负载后内撑器及周围骨道应力分布均匀,应变接近正常;与正常股骨距相似,应力沿内撑器向股骨近端传导。