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1.
基于时间反演方法的三维磁感应磁声成像电导率重建   总被引:4,自引:3,他引:1  
磁感应磁声成像(MAT-MI)是一种融合磁感应技术和超声断层扫描技术的新型生物电阻抗成像方法,兼具电阻抗功能成像和超声技术高空间分辨率的优点.本研究构建三维柱状线圈和二层同心球模型以模拟成像物理环境,借助有限元软件ANSYS分析瞬态电磁场,并根据分析结果,进行MAT-MI正问题声场计算,应用时间反演法进行电导率的重建.仿真结果表明,MAT-MI能够较好重建生物组织的电导率分布.  相似文献
2.
腰椎弹性内固定与刚性内固定的应力对比研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
目的:通过有限元的方法评价自行研制的腰椎"U"型弹性内固定器的力学特性,并与传统的刚性内固定器进行比较.方法:选择一名成年患者腰椎标本,以L4~5节段为研究对象,采用64排螺旋CT对其进行层厚1.0 mm的连续水平扫描,将所得图像进行轮廓提取和阈值分割后,借助三维重建软件Mimics11.1、Simpleware和有限元软件Abaqus 6.51软件,建立L4~5节段三维非线性有限元模型.同时根据椎弓根螺钉、连接棒的几何尺寸,力学参数,分别建立两种不同内固定器的有限元模型.然后分别施加压缩、前屈、后伸、侧屈及旋转等各种生理载荷,观察各模型不同载荷下螺钉、连接棒的应力分布.结果:两种内固定器的椎弓根螺钉前、中部的应力差异无统计学意义(P>0.05);刚性固定的椎弓根螺钉与棒连接处是应立集中的部位,该部位的应力远大于弹性固定器,而弹性内固定应力集中的部位均匀的分布于整个U型连接棒上,两模型固定节段螺钉及棒的最大有效应力均出现于前屈时.结论:在加载相同的纵向载荷条件下,刚性内固定器应力主要集中在螺钉与棒交界处,容易易发生螺钉断裂,U型弹性内固定器的应力均匀分布在U型连接棒上,可以减少断钉的现象发生.  相似文献
3.
血管支架有限元优化设计   总被引:3,自引:0,他引:3  
血管支架植入术是目前治疗冠心病的最流行手段,但现行支架较高的再狭窄率成为其进一步发展的最大障碍.通过对血管支架进行结构优化设计,改变其安放时的膨胀行为则是一个能够减少支架在植入时对血管内膜的损伤,从而降低支架内再狭窄率的有效途径之一.我们利用有限元技术,系统地模拟分析了支架不同环状支撑体宽度以及整体的非对称设计对其瞬时膨胀行为的影响.结果显示,在支架的结构参数中环状支撑体的宽度对支架膨胀压影响显著,在设计血管支架时,其环状支撑体结构的非对称设计,即环状支撑体的宽度从中部到端部依次逐渐递减变化,可以有效抑制了球囊伎架系统在瞬时膨胀过程中的"狗骨头"现象,从而达到减小对血管壁急性损伤的目的.  相似文献
4.
腰椎间盘退变及腰椎融合的有限元研究进展   总被引:3,自引:1,他引:2  
退变椎间盘腰椎有限元模型即通过椎间盘材料特性及形态结构的改变模拟椎间盘退变的病理过程。椎间盘退变后椎间盘刚度的增加对腰椎应力分布有明显的影响。椎体融合器植入后椎体的应力变化与融合器的形态、材料特性以及松质骨、终板的密度密切相关。  相似文献
5.
基于中耳与耳蜗集成有限元模型的耳声传递模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
建立外耳道、中耳和简化耳蜗集成的有限元模型,包含中耳和耳蜗结构、耳道和中耳腔内的空气以及耳蜗内的液体.采用声-结构耦合动力学分析,计算声音由外耳道向内耳的传递过程,获得了鼓膜、镫骨足板的位移、中耳的声压增益、前庭阶的压力分布,同时也模拟了基底膜自蜗底至顶端的频率选择特性.计算结果与相关文献的实验结果具有较好的一致性,说明本模型对中耳传声功能模拟的准确性.结果表明,改进的耳蜗模型可为耳蜗运动功能模拟的探索提供更充分和合理的信息.  相似文献
6.
盖膜与内毛细胞静纤毛相互作用的生物力学分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
目的 探讨在Corti器振动过程中盖膜与内毛细胞静纤毛的相互作用关系;进一步阐明感音传导过程中,内耳Corti器微观结构可能的存在状态.方法 以豚鼠耳蜗底回Corti器的电镜图像为原型,建立盖膜与内毛细胞最长静纤毛接触和不接触的两种二维计算模型各一个,并作力学分析比较.结果模拟Corti器振动过程.在相同剪切流的压力作用下,静纤毛在不接触盖膜时表现偏移度较大;两种模型均表现在静纤毛顶连接及小根基部应力较高、固有频率近似.结论静纤毛在不与盖膜直接接触时更容易受兴奋性刺激.  相似文献
7.
骨质疏松椎体经皮骨移植增强的有限元研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
目的:利用骨质疏松腰椎三维有限元模型,探讨松质骨粒和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)增强后对治疗节段和相邻非治疗节段椎体生物力学影响.方法:选取青壮年男性正常人体脊柱标本一具,范围为L1-L2建立L1-L2的三维脊柱功能单位的骨质疏松有限元模型.模拟经皮穿刺椎体后凸成形术(PKP)过程在L2椎体中分别置入松质骨粒和PMMA,分析轴向压缩、前屈和后伸3种加载状态下手术前后治疗节段和相邻非治疗节段椎体应力和应变的变化.结果:松质骨粒和PMMA均对邻近椎体生物力学的影响极小,但治疗节段椎体增强区域的应力增加和应力分布变化明显.结论:三维有限元力学分析表明两种材料均增强治疗节段的总体强度和刚度水平,有利于椎体功能的重建.但松质骨粒的增强对恢复治疗节段内部的应力水平要优于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA).  相似文献
8.
有限元分析法在口腔生物力学领域的应用   总被引:2,自引:0,他引:2  
在口腔医学中存在着大量的生物力学问题,有限元法是对人体的力学行为进行数值模拟的一种有效工具,其在口腔生物力学中的应用越来越广泛。本文综述了有限元法在解决口腔生物力学问题中的研究进展,包括口腔正畸、口腔修复、口腔种植、口腔颌面外科等领域的力学性能评价。有限元法为研究口腔医学中的有关基础性问题、解决口腔医学中的临床实际问题、发展口腔临床技术手段提供了力学基础,为进一步研究口腔疾病治疗方法提供参考和借鉴。指出了有限元法在口腔生物力学中应用的不足以及三维模型重建和分析中需进一步改进和研究的问题。  相似文献
9.
目的:建立L4.5节段的三维有限元模型,比较研究前路腰4/5椎间双枚椎间融合器(cage)融合加后路两种关节突螺钉内固定(TLFS和TFPS)后的应力特点。方法:选择一名青年自愿者的正常腰椎,进行螺旋CT层厚0.625mm的连续水平扫描,将所得的数据以Dicom格式转入计算机,借助Mimics11.1软件,建立L4.5节段的几何模型。将几何模型转入Simpleware2.1软件,同时将螺钉和cage以STL格式转入Simpleware软件进行匹配,模拟前路椎间双枚cage融合加后路TLFS固定、前路椎间双枚cage融合加后路TFPS固定等两种临床术式,从而建立TLFS和TFPS有限元模型,导入Abaqus6.51进行分析,在L4椎体上表面施加500N压力模拟轴向压缩、再施加10Nm的力矩模拟腰椎前屈、后伸、侧屈和旋转等各种生理载荷,观察不同载荷下螺钉的应力分布,并由此对两种关节突螺钉应力的特点进行比较。结果:两种关节突螺钉在关节突关节部应力集中明显;在每种螺钉中,其关节突关节部应力值均在轴向压缩载荷下最小,在侧屈时最大;两种关节突螺钉的关节突部应力在各种生理载荷下比较,TLFS均明显大于TFPS(P〈0.01)。结论:在前路椎间融合的前提下,从减少螺钉疲劳断裂可能性角度,应首选TFPS辅助固定。两种关节突螺钉辅助固定术后均需有效外固定以减少螺钉应力集中可能引起的螺钉断裂。  相似文献
10.
目的 对人工颈椎复合关节系统球窝关节进行优化设计。方法 建立人工颈椎复合关节系统的三维模型,并采用有限元方法对其进行网格划分;设置球窝零件球柄高度的尺寸的变化范围,模拟假体系统在体负载情况;对模型进行优化设计分析,对不同尺寸特征的复合关节系统进行应力、应变分析,并评价系统安全系数。结果 系统最大Von mises应力出现在该装置前屈位球柄和基底部相接处,并随球柄高值增大,最小安全系数呈近似抛物线变化。结论 综合考虑系统的稳定性和活动度需要,认为当球柄高为6.0 mm时,球窝关节结构最优。  相似文献
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