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

项目名称： 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

项目编号： No.31370976

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 生物科学

项目作者： 任伊宾

作者单位： 中国科学院金属研究所

项目金额： 85万元

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。

中文关键词： 医用不锈钢；生物力学；高强度；轻量化；应力遮挡

英文摘要： High nitrogen nickel free stainless steel (HNNFSS) has begun to be used in clinic, which possesses excellent mechanical properties, corrosion resistance and biocompatibility. Especially its strength is two times more than that of the conventional 316L sta

英文关键词： biomedical stainless steel；biomechanics；high strength；lightweight；stress shielding