技术摘要：
本发明涉及一种金属3D打印的短柄股骨假体的制造方法及评价方法，特别涉及医学领域。包括以下步骤：S1：通过扫描获得股骨CT图像；S2：根据所述股骨CT图像进行建模，得到股骨三维实体模型；S3：基于所述股骨三维实体模型提取股骨髓腔轮廓；S4：根据所述股骨髓腔轮廓和锥  全部
背景技术：
人工髋关节置换术是治疗终末期髋关节病变的最有效方法，能快速解除患者疼 痛、重建并恢复髋关节功能，被称为是二十世纪以来最成功的矫形骨科手术。传统非骨水泥 股骨假体的长期疗效已被证实，但仍存在一些共性问题。首先传统假体对股骨近端有着明 显的应力遮挡，是引起假体无菌性松动甚至翻修的重要因素。其次，随着越来越多的年轻、 对运动需求大的患者因股骨头坏死等原因行全髋置换，对微创手术的需求越来越大，而传 统非骨水泥股骨假体显然不能满足微创入路的需求。再者，随着人的寿命延长，更多的全髋 置换术后需翻修，传统股骨假体取出困难而且容易形成大的骨缺损，明显增加了翻修术的 难度，也使患者的创伤和手术风险加大。 这时具有去除骨量少，对软组织干扰小，方便微创手术和快速康复的短柄假体应 运而生。近十年来，短柄假体的研发蓬勃发展，学者们报道了不少令人鼓舞的短中期疗效， 但随着临床观察和研究的深入，短柄也暴露出一些共性问题。由于每个人的股骨髓腔不一 致，有的形状相差较大，大多采用干骺端固定设计理念的短柄假体常常出现和股骨髓腔不 匹配的情况，需反复扩髓来适合假体形态，容易因假体过度压配导致假体周围骨折，也会因 假体压配不够、形态不适而出现术后假体过度下沉。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是如何提高股骨假体性能。 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种金属3D打印的短柄股骨假体的制 造方法及评价方法，包括以下步骤： S1：通过扫描获得股骨CT图像； S2：根据所述股骨CT图像进行建模，得到股骨三维实体模型； S3：基于所述股骨三维实体模型提取股骨髓腔轮廓； S4：根据所述股骨髓腔轮廓和锥形扁柄方案得到第一假体； S5：使所述第一假体的上段内侧和股骨矩内侧弧线吻合； S6：使柄体外侧肩部和大粗隆内侧接触； S7：遵照股骨生理力线设计所述第一假体的假体中轴，得到横截面为外宽、内窄的 楔形的第二假体； S8：对所述第二假体进行图像拟合，使所述第二假体的上部整体过盈压配达到第 一预设值； S9：使所述第二假体的下体与股骨的干部的滑动匹配无过盈量得到短柄假体。 本发明的有益效果是：本方案的短柄股骨假体在冠状面和股骨干骺端髓腔形态特 4 CN 111588519 A 说　明　书 2/5 页 征一致，并且给予过盈量设计而产生压配，柄体中上部和股骨矩内侧曲线吻合，柄体下段和 股骨干部紧密接触而无压配。该新型假体接近股骨生理状态下的应力传递、弹性模量低、对 股骨近端应力遮挡小、能够最小化髓腔的磨锉准备，易于微创手术植入减少创伤和出血量， 从而解决了如何提高股骨假体性能的技术问题。 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。 一种金属3D打印的短柄股骨假体的评价方法，包括以下步骤： Sa1：获取用于比较的n种短柄假体； Sa2：扫描所述短柄假体和n种短柄假体并修补坏点得到n 1种假体三维实体模型； Sa3：将n 1种所述假体三维实体模型转换为四面体网格模型，并与所述股骨三维 实体模型装配，对所述四面体网格模型进行预处理得到力学分析图； Sa4：结合所述力学分析图和髋关节置换手术要求对所述股骨三维实体模型进行 切割，并分别将n 1种所述短柄假体植入到切割后的所述股骨三维实体模型中，在装配过程 中对n 1种所述短柄假体进行微调得到n 1种微调假体； Sa5：将n 1种所述微调假体的直径增加1mm得到盈余假体，根据n 1种所述盈余假 体和所述股骨三维实体模型得到n 1种股骨骨质削除量和n 1种削除后股骨网格模型，结合 n 1种所述削除后股骨网格模型和n 1种所述微调假体得到n 1种术后三维实体模型； Sa6：对n种所述短柄假体对应的所述术后三维实体模型进行中网格划分得到网格 化三维实体模型； Sa7：对所述网格化三维实体模型进行有限元分析； Sa8：简化股骨材料特性得到股骨各个部位的材料属性参数； Sa9：获取股骨未植入假体时以及分别植入n 1种短柄股骨假体后的股骨的等效应 力图，比较n 1种所述短柄股骨假体下端对应的股骨干应力； Sa10：模拟慢走状态并获取慢走状态时的n 1种股骨假体的应力分布，得出最大应 力值位置和平均应力值； Sa11：将每个所述股骨三维实体模型分区为7个区域，并分别计算植入假体后相应 区域的应力遮挡； Sa12：获取每个所述术后三维实体模型的稳定性； Sa13：综合所述股骨干应力、最大应力值位置、平均应力值、应力遮挡和稳定性得 出评价结果。 进一步，步骤Sa3具体为： Sa31：将n 1种所述假体三维实体模型转换为四面体网格模型； Sa32：将所述四面体网格模型进行装配； Sa33：对所述四面体网格模型进行材料赋值； Sa34：根据材料赋值后的所述假体三维实体模型和所述股骨三维实体模型进行力 学分析得到力学分析图。 本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明实践了解到。 5 CN 111588519 A 说　明　书 3/5 页 附图说明 图1为本发明一种金属3D打印的短柄股骨假体的制造方法的实施例的方法流程 图； 图2为本发明金属3D打印的短柄股骨假体的评价方法的其它实施例的股骨的四面 体网格模型图； 图3为本实施例中SMF短柄股骨假体术后股骨的等效应力图； 图4为本实施例中BE1短柄股骨假体术后股骨的等效应力图； 图5为本实施例中MINI短柄股骨假体术后股骨的等效应力图； 图6为金属3D打印的短柄股骨假体术后股骨的等效应力图。