双钢板夹持内固定治疗Rüedi-Allgwer Ⅲ型Pilon骨折的三维有限元分析

目的探讨双钢板夹持内固定治疗Rüedi-AllgwerⅢ型Pilon骨折的生物力学性能,为临床应用提供科学依据。方法应用三维有限元方法模拟Rüedi-AllgwerⅢ型Pilon骨折,分别应用双钢板、胫骨远端内侧解剖板、胫骨远端外侧解剖板固定骨折,对模型施以500 N的垂直轴向载荷,计算固定后骨折块间及钢板的最大位移,并将加载下的骨应力分布同正常胫骨加载下的应力分布进行比较。结果3种固定中,双钢板固定最牢固,双钢板在加载下的应力分布与正常胫骨相似。结论采用双钢板夹持内固定治疗Rüedi-AllgwerⅢ型Pilon骨折,固定牢固,在力学性能上,能保证骨折以最佳方式愈合。     

应用快速成型技术制作新生儿骨盆和股骨模型

目的探讨快速成型技术制作新生儿骨盆和股骨模型的可能性和准确性。方法应用64排螺旋CT获得新生儿骨盆和股骨薄层断面图像,经计算机图像处理得到骨盆和股骨分层信息,利用快速成型技术制作骨盆和股骨实体模型,并检测方法的可行性和所得模型的准确性。结果应用快速成型技术成功地制作了新生儿骨盆和股骨实体模型,且两者之间具有良好的相似性。结论快速成型技术制作新生儿骨盆和股骨模型方法可靠,所得模型准确性良好。     

前路钢板置入固定治疗骶髂关节脱位的三维有限元分析

背景：已有文献报道骶髂关节损伤及固定的生物力学研究,但多是在尸体标本或人工骨模型上模拟骶髂关节损伤。目的：利用三维有限元方法对骶髂关节脱位前路钢板内固定的垂直稳定性进行分析。方法：在完整骨盆三维有限元模型的基础上,建立一侧骶髂关节脱位后前路钢板内固定模型。对模型施加500N轴向载荷,经计算得到应力、应变及位移云图,并与完整骨盆的同一工况进行比较分析。结果与结论：在内固定系统处出现了应力集中现象,尤其以靠近骶髂关节的螺钉周围应力最大,远远大于完整骨盆同一工况下的最大应力。应变以健侧骶髂关节最大,内固定侧骶髂关节无应变。位移以损伤侧骶髂关节处最大,约为完整骨盆的2倍。提示前路钢板内固定治疗骶髂关节脱位,骨盆在垂直方向上稳定性较差,且钢板螺钉处出现了应力集中现象。     

双钢板夹持内固定治疗Ruedi—AllgowerⅢ型Pilon骨折的三维有限元分析

目的 探讨双钢板夹持内固定治疗Ruedi—AllgowerⅢ型Pilon骨折的生物力学性能,为临床应用提供科学依据。方法 应用三维有限元方法模拟Ruedi—AllgowerⅢ型Pilon骨折,分别应用双钢板、胫骨远端内侧解剖板、胫骨远端外侧解剖板固定骨折,对模型施以500N的垂直轴向载荷,计算固定后骨折块间及钢板的最大位移,并将加载下的骨应力分布同正常胫骨加载下的应力分布进行比较。结果 3种固定中,双钢板固定最牢固,双钢板在加载下的应力分布与正常胫骨相似。结论 采用双钢板夹持内固定治疗Ruedi—AllgowerⅢ型Pilon骨折,固定牢固,在力学性能上,能保证骨折以最佳方式愈合。     

应用Mimics软件辅助重建人体胸廓三维有限元模型的研究

目的建立人体胸廓三维有限元模型,为研究人体胸外按压的临床效果与机制提供生物力学仿真基础。方法获取1例20岁男性胸部CT扫描图像,将断层影像输入到Mimics10.1软件,利用Mimics软件的三维模型重建和有限元网格辅助划分功能,在Ansys软件中建立完整的人体胸廓三维有限元模型。结果完整重现了人体胸廓的复杂形态,建立了包括锁骨、肋骨、脊柱等结构在内的鲜明、直观的人体胸廓三维有限元模型,共1 158 085个节点、736 022个单元,并依据CT图像灰度值将胸廓模型从骨皮质到髓核区分为6种材料性质。结论利用Mimics软件辅助建立的人体胸廓三维有限元模型具有较高的真实性和精确度,能够满足人体胸廓生物力学分析的需要,为下一步人体胸廓有限元模型的分析提供了基础。     

髋臼后壁骨折的三维有限元模型构建与应力分析

目的通过构建髋臼三维有限元模型，探讨髋臼在后壁不同面积骨折情况下应力分布的变化。方法通过对髋骨大体标本进行CT扫描，获取断层图像，利用Mimics软件重建三维模型；然后将模型导入FreeForm软件进行修饰处理，再以IGES格式导入有限元软件Ansys对各组成部分进行力学参数赋值，建立髋臼三维有限元模型。依次按后壁1／3、2／3、3／3骨折面积将模型进行拆分，模拟双足直立位进行加载，分析臼顶负重区、髋臼前壁和剩余后壁在各骨折状态下应力分布大小及改变。结果建立了髋骨三维有限元模型，共69440个节点，45209个单元。加载分析显示髋臼后壁骨折使臼顶负重区应力依次增加20％、26％、33％，以垂直方向应力最为显著；前壁应力依次降低22％、30％、35％；剩余后壁应力依次增加39％、47％、54％。结论构建髋臼三维有限元模型进行加载分析是一种较好的生物力学测试方法，具有较高的仿真度。后壁骨折明显改变了髋臼各部分的应力大小与分布。     

国内生物力学中有限元的应用研究进展

近十年来 ,有限单元法在国内生物力学领域不断获得发展。在方法技术与机理研究、医疗器械评价、临床问题模拟等多个方面 ,能及时跟踪国外研究现状 ,并针对国内的临床实际问题 ,建立了各类仿真模型及开展了相关研究工作。本文对此研究进展情况进行了综述 ,并对其中出现的问题加以分析归纳 ,提出了有关的见解。     

在不同状态下胸腰段小关节应力分析

目的：研究在不同运动状态下胸腰段小关节的应力分析.方法：建立T10～L3节段有限元模型,选取屈曲、旋转、屈曲加旋转3种运动状态,分别对T10～L3活动节段有限元模型施加载荷,分析比较各节段小关节的应力分布情况.结果：在屈曲状态下,各节段小关节的应力很小;在旋转和屈曲加旋转状态下,各节段一侧小关节应力较大,其下关节面的应力比上关节面的要大,而且T12与L1一侧小关节应力比其它节段的应力相对较大.结论：旋转和屈曲加旋转状态下胸腰段小关节应力较大,T12及L1的小关节应力比其它节段的较大,可能是胸腰段小关节容易损伤和T12与L1的小关节比其它节段的小关节容易损伤的力学机制;为探讨胸腰段的损伤机制提供参考.     

医学影像资料三维重建及在解剖学教学中的应用

目的探讨利用三维重建软件构建人体三维模型在解剖学教学中应用。方法采集层厚为1mm的颈、胸部CT影像,利用三维重建软件Mimics对其进行三维重建,并将重建模型应用于本科学生的理论教学中,课后收集学生的学习感受。结果通过三维重建软件Mimics进行图像重建,清楚直观地再现胸廓整体的三维结构,也可单独显示肺、颈椎、胸椎、肋骨、胸骨等结构的三维形态。学生普遍反应学习效率提高。结论利用三维重建可直观显示人体三维结构,应用于解剖学教学可获得良好效果。     

中国数字人女婴1号数据集构建报告

目的 :构建中国数字人女婴 0 .1mm间距断层图像数据集。方法 :足月宫内窒息新鲜女婴材料 ,经脐动脉红色灌注、低温冷冻定型、专用包埋模具倒立包埋、一次装夹连续等间距铣削、数码相机采集数据并构建数据集。结果 :共获得分辨率为 42 5 6× 2 848象素的断层数据 42 65个 ,构建成总数据量为5 3 .3 1G的RAW格式原始数据集和总数据量为 14 8.0 0G的解压缩TIF格式数据集各一套以及多套不同分辨率和尺寸的JPG格式数据集。结论 :中国数字人女婴 1号数据集组织边界清晰、色泽逼真 ,是第一套采用微创灌注技术和未经防腐处理的 0 .1mm分辨率的新鲜标本数据集。