1306 / 2023-03-20 17:41:57

人工关节摩擦磨损仿真技术研究进展

    关节置换术是治疗重度关节炎和关节损伤的有效手段，用人工关节替换受损的生物关节可以减轻患者疼痛并重建运动功能。然而，随着人类寿命增加和老龄化加剧，人工关节的临床使用寿命无法满足患者需求。关节假体的磨损失效是限制其临床使用寿命的关键原因之一，采用仿真方法模拟人工关节的摩擦磨损具有便于参数化分析的优点，是人工关节生物摩擦学领域的研究热点方向。本文从天然生物关节的优异润滑效果入手，分析其润滑机理、抽象出工况特征。结合上述工况特征，通过文献调研综述了人工关节的润滑和磨损研究在理论模型、数值仿真方面的进展，讨论了人体多步态运动对关节摩擦磨损的影响。最后，总结人工关节的摩擦磨损在仿真层面的挑战，展望了后续发展方向。有望为后续人工关节的摩擦学研究提供新思路和方法参考，助力人工关节的长寿命设计，提高关节置换患者的健康水平和生活质量。