摘要:目的 针对传统有限元法(finite element method,FEM)分析全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)后压电股骨重建时精度低的问题,采用边光滑有限元法(edge-based smoothed finite element method,ES-FEM)对植入假体后压电股骨近端的骨重建进行仿真分析。 方法 根据自适应骨重建理论,建立假体-压电股骨模型。 基于模型的背景网格构建光滑域,引入梯度光滑技术,求解出光滑的重建刺激,进而得到术后压电股骨近端的密度分布。 结果 植入假体后,受力点由股骨头转移到假体,出现应力屏蔽现象,股骨内部表观密度的分布发生明显变化。 相比于FEM,ES-FEM 在一定程度上能软化数值模型,提高仿真精度。 在相同的网格下,电势和密度的求解精度分别提高27% 和 30% 左右。 结论 采用 ES-FEM 能够更精确地模拟出 THA 术后压电股骨近端的骨重建进程,为 THA 临床研究提供有效的理论依据。