高强度医用不锈钢植入器件的轻量化设计和生物力学适配性

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

31370976

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

任伊宾

完成单位：

中国科学院金属研究所

中文关键词：

医用不锈钢; 生物力学; 轻量化; 高强度; 应力遮挡;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2014-01-01

结束日期：

2017-12-31

中文摘要：

已临床应用的高氮无镍不锈钢具有优良的力学性能、腐蚀性能和生物相容性，特别是其强度接近医用316L不锈钢强度2倍左右，但是临床用植入器件并没有充分利用其高强度的优势而进行结构尺寸的优化设计。本项目采用有限元方法，模拟研究高氮无镍不锈钢接骨板的尺寸和空心结构变化（包括孔的数量、形状、尺寸及分布等）对其力学行为的影响规律，通过离体骨骼标本模拟研究接骨板的生物力学行为。在此基础上，优化接骨板的尺寸和结构，进行高强度高氮无镍不锈钢接骨板的轻量化设计。最后通过动物试验验证接骨板的空心结构和尺寸变化对其生物力学行为和植入功效的影响规律，建立高氮无镍不锈钢接骨板的轻量化设计和生物力学的适配性准则，为新型高强度不锈钢植入器件的轻量化设计和开发提供理论依据和基础数据。