尺骨鹰嘴三维有限元模型的力学分析

为探讨尺骨鹰嘴骨折发生的机理，在计算机上进行尺骨鹰嘴三维有限元造模和力学分析，结果表明尺骨鹰嘴骨折是由于肱二头肌、肱三头肌的肌力和肘关节的反作用力共同形成的剪切弯曲应力所致。     

髋臼骨结核三维有限元模型建立及力学分析

目的：建立人体髋臼骨结核三维有限元模型,探讨其生物力学变化。方法：通过正常髋关节CT数据,利用Mimics软件和ANSYS有限元软件,建立正常髋关节及髋臼结核三维有限元模型,进行加载分析髋关节各主要部分峰值Von Mises应力变化。结果：通过加载分析结果显示,髋臼顶部、髋臼中心部、髋臼前部、髋臼后部骨结核与正常髋关节相比,髋臼软骨下骨峰值Von Mises应力依次增加84%、3%、21%、67%;髋臼软骨峰值Von Mises应力,依次增加31%、17%、20%、28%;股骨头软骨峰值Von Mises应力,依次增加30%、17%、6%、23%;股骨头软骨下峰值Von Mises应力,依次增加15%、7%、1%、11%。结论：髋臼骨结核可导致髋关节各部分生物应力分布改变。     

腰椎三维几何和力学模型

该研究在主要目的是制作一个精密的腰椎运动节段三维几何和三维有限元模型。该模型的建立是把ＣＴ图像矢量化、数字化形成三维几何模型。划分单元后输入各结构的力学特征，形成有限元模型。通过有效性检验，说明它是一个有价值的模拟工具，能够在不同状态下模拟脊柱     

正常人下颌骨的三维有限元应力分析

目的；分析功能状态下正常人颌骨的应力分布特征，并确定衡量人下颌骨应力正常分布的判定标准。方法：采用ＣＴ扫描与Ａｕｔｏ－ＣＡＤ技术及三维有限元分析方法。     

仿生种植牙模型的三维有限元研究

目的 研究仿生种植牙、天然牙和骨性结合种植体3种模型骨界面上的应力分布,从理论上探讨种植体的新模型.方法 应用螺旋CT对上颌中切牙标本进行扫描,分别建立仿生种植牙、天然牙和骨性结合种植体模型,对3个模型施加同样的载荷,应用Super SAP93软件,计算出天然牙周膜和仿生牙周膜以及3种模型骨界面上的应力分布.结果 仿生牙周膜和天然牙周膜内外表面应力的变化趋势相同;骨性结合种植体模型骨界面上在颈部出现应力集中;仿生种植牙和天然牙2个模型骨界面上最大Von Mises应力从颈部到根端的变化比较均匀,没有出现颈部应力集中现象.结论 引入仿生牙周膜能起到天然牙周膜的生物力学功能,它能实现牙合力的分散和减缓作用,使仿生种植牙骨界面上的应力分布比较均匀,从生物力学相容性上说明了仿生种植牙模型的可行性.     

腰椎椎间盘三维有限元分析

目的；研究腰椎间盘三维有限元模型的建立及其应力分布情况。方法：利用有限元软件Ansys5.4，建立椎间盘的三维模型，根据4具新鲜标本腰椎间盘生物力学试验，确定生物材料特性，研究各种状态下椎间盘的应力分布。结果：建立L4．5椎间盘的三维有限元力学模型，它的应力分布有以下特点:(1)璋盘上应力集中在椎间盘前部，压应力以髓核最大，向外逐渐减小，在外层应力最小；（2）椎间盘上的应力在压缩侧较大，且为压应力，侧屈时应力向中心区有逐渐减小的趋势，另一侧应力为拉力；（3）椎间盘承载后，其应力呈放射分布于纤维环和软骨板上，内纤维环承受较小的压力。结论：建立腰椎间盘三维有限元模型并进行应力分析是可行的，且结果可信。     

后牙全瓷冠的三维有限元分析

全瓷冠因其美观、生物相容性好，正逐渐应用于临床。本研究采用三维有限元法，分析下颌第一磨牙全瓷冠不同颈缘形态的应力分布规律，旨在为全瓷冠的临床应用提供依据。结果：全瓷冠承受垂直荷时，ｈｅ龈向主要产生压应力，颊侧颈缘有张应力集中；全瓷冠表面应力＞冠内应力＞制备体应力；台户型较凹面型全瓷冠的应力值小。由此提示，临床制作全瓷冠时宜设计台户型，冠颈缘厚度应在０．５～１．０ｍｍ之间，冠表面应高度抛光，去除微裂     

三维可视化膝关节有限元模型构建及应用进展

借助计算机信息技术的有限元分析法是近年来研究膝关节生物力学的新途径。本文就膝关节有限元模型构建及其在临床领域的应用进展作一综述。     

髋臼三维有限元模型的建立

目的:构建髋臼三维有限元模型.方法:选择成年湿髋臼尸体标本行CT扫描成像得到髋臼每层横截面图像,提取边界坐标,利用有限元分析软件ANSYS5.6构建髋臼三维有限元模型,三维十结点四面体实体单元进行网格划分.结果:所构建髋臼模型共划分为121 239个结点、112 491个单元,客观反映髋臼真实解剖形态及生物力学行为.结论:构建的髋臼三维有限元模型为髋臼骨折内固定的记忆力学研究提供可循模型.     

下颌骨三维有限元模型分析模拟咬合创伤对髁突的力学影响

目的 建立下颌骨的三维有限元模型, 模拟可导致咬合创伤的异常咬合力, 研究对髁突力学影响及位移变化, 为临床研究TMD与咬合创伤提供实验证据.方法 选咬合关系正常的男性志愿者, CBCT扫描后得到DICOM数据, 髁突顶作约束设计, 经划分网格生成有限元模型.工况一:左侧下颌第1磨牙不咬合接触面垂直加载不同负荷;工况二在同一模型上设计颊侧方向不同负荷, 研究不同工况下左侧髁突处应力分布变化的规律.结果建立了下颌骨的三维有限元模型, 随着载荷的成倍数增加, 髁突受力范围一致, 但张力和应力也成倍数增加.然后模拟咬合创伤条件下相同牙位施加相同载荷后, 应力较垂直负荷时变大, 髁突位移距离也增加, 结论形成咬合创伤的异常咬合力, 可影响髁突的力学传导, 导致髁突的病理性改变.     

Stress analysis of three-dimensional finite element model of malunion calcaneus during gait

Ithasattractedagreatresearchattentiontotheanatomicalreconstructionofcalcaneusfollowingintra artic ularfracturesinrecentyears .Themainfeaturesofthecal caneusfollowingintra articularfracturesarethedisruptionoftheposteriorfacetofthesubtalarjoint,reductionofBoёhlerangle ,increaseinwidthanddecreaseinlengthofcalcaneusbody .Thepresentstudytrytosimulatethedis ruptionoftheposteriorfacetbyfiniteelementmodelandanalyzethestressdistributionofcalcaneusandtalusduringgait.MATERIALSANDMETHODS　　Dataa…     

颈椎三维有限元模型的建立与应用

目的建立颈椎的三维有限元模型(C4/5/6),以用于临床试验研究。方法根据条件选取健康成年男性志愿者,通过CT扫描,得到颈椎的连续断层数据图片,通过医学三维重建软件Materialise Mimics、作图软件Uni-graphics NX、有限元分析软件ANSYS 8.1构建出颈椎的三维有限元模型,进行边界设定,在模型上加载45N的预载荷,再加以2.0 N.M的纯力矩模拟脊柱的前屈、后伸、左右侧曲、旋转的生理活动,观察正常FSU(C4/5)的运动与受力,并与体外实物生物力学实验结果比较。结果C4/5三维有限元模型的运动范围与体外实体实验结果在统计学上没有显著差异(P<0.01)。结论建立的颈椎有限元模型可以模拟颈椎的生物力学特性。     

下颌固定义齿三维有限元模型的建立

目的：建立后牙三单位固定桥的三维有限元模型。方法：薄层CT扫描技术与Ansys软件相结合对38层层厚为1mm的CT断层影像进行分析处理。结果：所构建的三维有限元模型具有良好的几何相似性，共有单元605140个，节点106265个，可以按照不同的研究要求进行删除、旋转、切割和添加。结论：薄层CT扫描技术与Ansys软件相结合建立的三维有限元模型能较精确地模拟实际情况，为进一步的生物力学研究提供基础。     

微型种植体周围应力分布的三维有限元分析

建立包括第一、二前磨牙及牙周膜、骨皮质和骨松质的三维有限元模型,将微型种植体植入两颗牙齿之间的牙槽骨中,当微植体负载时,周围组织会产生额外的应力,改变微植体位置和角度能影响到邻近牙齿牙周膜的应力变化。当微植体向第二前磨牙移动时,第二前磨牙牙周膜应力按比例增加,第一前磨牙牙周膜应力按比例减小。当微植体向第一前磨牙倾斜时,第一前磨牙牙周膜应力增加,第二前磨牙牙周膜应力相应减小。     

颅面复合体三维有限元模型的快速建立

目的:探讨利用螺旋CT建立颅面复合体三维有限元模型的全系列数字化方法,建立一个具有生物力学特性的动态颅面复合体三维有限元模型。方法:采用多排螺旋CT对恒牙早期骨性安氏Ⅲ类患者行常规头部平扫及三维数字影像重建,利用原始DICOM数据建立颅面复合体三维几何模型,在前处理软件HyperMesh中划分网格。结果:获得高生物相似性的颅面复合体三维重建生物医学模型。建立了恒牙早期骨性安氏Ⅲ类患者颅面复合体三维有限元模型,由108 818个单元和195 654个节点组成。探索出一条完全数字化、适用于活体的三维有限元快速建模方法。结论:应用螺旋CT薄层扫描、三维重建软件Mimics和前处理软件HyperMesh相结合的方法,建立颅面复合体三维有限元模型是一种快速有效的方法。     

包含肌肉、韧带组织的骨盆、髋臼3D有限元模型的构建

目的尝试建立包含肌肉、韧带组织的骨盆、髋臼3D有限元模型。方法基于多层螺旋CT扫描图片,经医学影像处理及建模软件Mimics10．01和Simpleware4．0建立起正常成人的骨盆髋臼实体模型,将由ScanlP模块下生成的8块特征骨组件的三角网格模型分别导入逆向工程软件Geomagicstudio10．0中进行修补与优化并进行模型的建立。结果建立的人骨盆髋臼3D模型有限元节点数68352个,单元数263320个,该3D有限元模型严格符合骨盆髋臼生理解剖结构,股骨头于髋关节内可做各向活动,于计算机中可进行模拟观察。各解剖结构可分离显示,可通过加载应力现实力学特性。结论包含肌肉及韧带的骨盆髋臼3D有限元模型,可以更逼真的显示骨盆髋臼生理解剖结构,更加符合人体解剖结构特点并贴近真实,在此基础上进行的力学加载计算结果将更加可靠。     

纤维桩核修复下颌第二前磨牙三维有限元模型

目的建立不同形状和直径纤维桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型,以分析研究其应力分布状况和优化设计。方法采用螺旋CT扫描离体下颌第二前磨牙,利用Mimics软件、Geomagic Studio软件和ANSA软件分别建立直径为根径的1/2、1/3、1/4和形状为柱形、锥形、梯形的纤维桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型。结果建立了八组结构精确的桩核修复下颌第二前磨牙的三维有限元模型,每组均包括了牙冠、桩核、牙根、牙胶尖、牙周膜、牙槽骨6个部分。结论所建模型与实体模型具有良好的几何相似性和生物力学相似性,本实验方法具有精确便捷创新的特点     

脊柱腰段三维有限元模型的构建与椎间盘应力分析

［摘要］ 目的建立正常脊柱腰段三维有限元模型,为生物力学研究及腰椎损伤研究提供可靠模型。 方法采集1名健康成年男性脊柱腰段CT和MRI断层影像数据,应用Mimics软件依据CT数据对全部腰椎骨及骶骨上部进行三维模型重建,依据MRI数据对L1~L5椎间盘髓核进行三维模型重建。将椎骨与髓核进行空间配准,在此基础上建立椎间盘、关节囊和韧带的三维模型。在Ansys中划分网格并定义材料属性,对模型施加运动性载荷模拟脊柱腰段处于前屈、后伸、侧弯和扭转等运动工况下的生物力学特征,验证模型的有效性。 结果建立了完整的脊柱腰段三维有限元模型,包含椎骨、椎间盘、骶骨上端、韧带、关节囊等重要结构,总节点数为104 190个、总单元数为339 165个。模型通过有效性验证,运动工况下的角位移范围和椎间盘的应力分布特点符合腰椎的生物力学特性。 结论本研究建立的三维有限元模型仿真度高,可用于脊柱腰段的生物力学研究以及模拟疾病和手术对腰椎生物力学的影响。     

胸腰椎骨折三维有限元模型构建的研究进展

有限元作为一种应力分析方法被广泛应用于骨科及其他医学领域,利用三维有限元建立胸腰椎骨折模型对各种形式的植入物进行力学分析也得到越来越广泛的应用。本文对胸腰椎骨折三维有限元模型构建进行分类总结和评价,并对其未来发展进行了展望。