拓扑优化椎体假体

刚强兼备

力学性能优于传统钛网和多孔/桁架结构假体，为椎体置换提供更可靠的选择。

Dong, Enchun · Kang, Jianfeng · Sun, Changning · 李涤尘 · 73654976 · 王玲 · 栗向东

Yiyong Shengwu Lixue/Journal of Medical Biomechanics 2024

参数信息

弹性模量

3746.28 MPa

屈服强度

177.43 MPa

钛网弹性模量

2908.73 MPa

钛网屈服强度

46.61 MPa

多孔假体屈服强度范围

25.79 MPa

桁架假体弹性模量范围

2620.08 MPa

桁架假体屈服强度范围

88.42 MPa

技术优势

全类型最高强度

拓扑优化假体的屈服强度达到 177.43±3.82 MPa，远超钛网和多孔、桁架结构，能在体内提供更强的承载能力。

结构更稳定

相比桁架结构在压缩时容易失稳，拓扑优化假体具有更高的结构稳定性，能够提供更好的安全性和可靠性。

设计空间大

拓扑优化方法为未来人工椎体的轻量化和新材料设计提供了更大的设计空间和更高的安全裕度。

应用场景

• 脊柱植入物：为椎体置换提供高强度高稳定性的力学支撑，降低术后假体失效风险。
• 骨科植入物：其优异力学性能可满足承重部位骨缺损修复的需求，提升植入物长期稳定性。
• 3D打印金属植入物：拓扑优化结合金属3D打印，实现复杂多孔结构定制，兼顾轻量化与高强度。
• 医用多孔金属：通过优化孔结构设计，在保持足够力学性能的同时获得更大的设计自由度。