胫骨概念型医用连接结构设计

　　该结构属于骨科植入物方向的概念验证构件，主要面向胫骨近端修复重建的临床应用场景，可作为胫骨缺损修复、关节置换配套连接结构的前期设计验证载体，适配临床中不同程度胫骨近端骨缺损的修复需求，为后续定制化植入物设计提供结构参考。从实际功能层面看，该构件需要同时承担下肢力学传导、骨界面贴合固定、周边软组织避让三个核心作用，日常行走状态下需传递垂直方向的压应力，同时耐受步态周期中产生的剪切力与扭转力矩，结构强度需匹配人体胫骨近端的生物力学特性，避免出现应力遮挡或局部应力集中的问题。设计过程中优先考虑骨贴合面的形态匹配度，上部两个椭圆型贴合面完全参照胫骨近端平台的解剖轮廓做曲面拟合，保证植入后与截骨面的接触面积最大化，降低单位面积骨界面的压力，

　　减少骨吸收风险；中部的环形凸台用于配套锁定螺钉的安装定位，凸台高度预留了软组织覆盖的安全距离，避免术后出现软组织摩擦激惹的问题；下部的柱状延伸结构插入胫骨髓腔内部，起到初始固定的导向与抗旋作用，柱体表面的竖纹结构用于提升骨水泥或自体骨的嵌合摩擦力，强化植入后的初期稳定性。外形尺寸方面，整体结构的横向最大宽度控制在48mm以内，纵向总高度不超过62mm，完全适配成人胫骨近端的髓腔尺寸边界，安装时无需过度扩髓，减少手术过程中的骨量损失；各连接部位的过渡圆角均做了R2-R3的圆弧处理，避免尖锐棱角对周边血管神经造成损伤，同时降低应力集中系数，提升结构的疲劳寿命。设计阶段针对每个结构特征都预设了加工走刀路径，可直接适配多轴加工中心的铣削加工需求，无需额外做工艺补正，后续验证环节可直接采用医用钛合金或PEEK材料加工样件，开展力学性能测试与生物相容性验证，为后续的临床转化提供结构基础。