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1.
锁定加压钢板固定骶骨不稳定骨折的三维有限元分析   总被引:9,自引:0,他引:9  
目的探讨锁定加压钢板治疗骶骨不稳定骨折的生物力学性能,提供科学依据。方法应用三维有限元方法模拟骶骨Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ区伴同侧耻骨上下支骨折的不稳定骨折,分别应用骶髂螺丝钉、骶骨棒、锁定加压钢板固定骶骨骨折,采用螺丝钉固定耻骨上支骨折,对模型腰5(L_5)椎体施以500 N的轴向应力,计算固定后骶骨及耻骨上支处的位移,并将加载下的骨应力分布同正常骨盆加载下骨的应力分布进行比较。结果三种固定中,骶髂螺丝钉的固定效果最佳,锁定加压钢板的固定效果同骶骨棒相似,三种方法固定后加载下应力分布均同正常骨盆相似。结论采用锁定加压钢板治疗骶骨不稳定骨折是一种可行的方法,尤其适用于伴有髂骨翼骨折的骶骨不稳定骨折或骶骨Ⅱ或Ⅲ区粉碎性骨折。  相似文献
2.
基牙数目对游离端附着体义齿支持组织应力分布的影响   总被引:7,自引:0,他引:7  
目的探讨不同基牙数目下,下颌双侧游离缺损冠外附着体义齿支持组织的应力分布情况。方法建立下颌KennedyⅠ类牙列缺损冠外附着体义齿修复的三维有限元模型,分析在垂直载荷作用下采用不同基牙数目时,基牙牙周组织及缺牙区牙槽嵴的von Mises应力分布。结果末端基牙牙周膜应力集中区位于远中的牙颈部,牙槽嵴的高应力区主要位于牙槽嵴顶的近远中两侧。随着基牙数目的增加,基牙牙周组织及缺牙区牙嵴的最大应力值都呈下降趋势,应力分布趋于均匀。当基牙数目从1颗增加到2颗时到再增加到3颗时,牙周膜的最大应力约呈等梯度下降,而基牙牙槽骨和牙槽嵴的下降量则明显减少。结论在下颌游离缺损修复中,冠外附着体义齿支持组织应力的减少与基牙数目的增加不完全成比例,在临床上应根据具体的情况确定联合基牙的数目。  相似文献
3.
一种血管内支架的有限元模型及计算流体动力学分析   总被引:6,自引:0,他引:6  
支架植入所造成的血栓、血管损伤及其对血流动力学的影响是造成支架内再狭窄的主要原因。我们利用有限元模型与计算流体动力学的方法,分析了一种支架在植入过程中与斑块、血管的相互作用及其对血流情况的影响。结果发现:支架植入后端部发生翘起,这容易损伤血管壁;支架植入模型所对应的即刻回缩率明显高于支架自身的回缩率,其结果分别为12.3%、3.1%;支架壁厚与连接筋设计能够引起血管壁面剪应力的明显变化。这对于血管内支架的设计具有一定的指导意义。  相似文献
4.
Modeling of Sound Transmission from Ear Canal to Cochlea   总被引:5,自引:0,他引:5  
A 3-D finite element (FE) model of the human ear consisting of the external ear canal, middle ear, and cochlea is reported in this paper. The acoustic-structure-fluid coupled FE analysis was conducted on the model which included the air in the ear canal and middle ear cavity, the fluid in the cochlea, and the middle ear and cochlea structures (i.e., bones and soft tissues). The middle ear transfer function such as the movements of tympanic membrane, stapes footplate, and round window, the sound pressure gain across the middle ear, and the cochlear input impedance in response to sound stimulus applied in the ear canal were derived and compared with the published experimental measurements in human temporal bones. The frequency sensitivity of the basilar membrane motion and intracochlear pressure induced by sound pressure in the ear canal was predicted along the length of the basilar membrane from the basal turn to the apex. The satisfactory agreements between the model and experimental data in the literature indicate that the middle ear function was well simulated by the model and the simplified cochlea was able to correlate sound stimulus in the ear canal with vibration of the basilar membrane and pressure variation of the cochlear fluid. This study is the first step toward the development of a comprehensive FE model of the entire human ear for acoustic-mechanical analysis.  相似文献
5.
三种三维有限元建模方法在跟骨模型建立中的应用和比较   总被引:5,自引:0,他引:5  
目的分析和比较不同三维有限元建模方法在生物组织模型建立过程中的应用。方法基于同组的序列CT图像,使用直接法、间接法和两种方法相结合的思路分别建立跟骨的三维有限元模型,并对3种模型在相同条件下进行简单加载计算。结果直接建模法生成的跟骨三维有限元模型具有31386个节点,115646个单元,间接法生成的跟骨三维有限元模型具有22832个节点和15403个单元。直接与问接结合的方法所得模型包括13050个节点和46654个单元。3个模型计算结果表现为应力分布规律基本相同,局部有差异,并在应力大小上有较大差异。结论模型表面的粗糙程度和材质赋予的形式对模型的计算结果有较大影响。不同建模方法具有不同的适用领域,为满足医学研究需求,认为两种方法的相互借鉴将推动计算生物力学的发展。  相似文献
6.
基于有限元法的人类头部损伤生物力学的模拟分析   总被引:4,自引:1,他引:3  
根据正常头部螺旋CT扫描影像,通过对CT扫描影像的图像处理,利用计算机辅助工程技术,采用单元网格划分和三维重构技术,开发、建立了三维的人类头部有限元计算模型。应用本模型模拟颅脑在直接碰撞中的生物力学问题。计算模型比较真实地反映了头颅实际碰撞实验中的物理反应,比较忠实地再现了某些实验的结果,如头部撞击合力和脑压力/强等。同时,脑压力,强的分布再次证实了经典的撞击压-对撞压产生理论。本研究的计算模型可为进一步的头部损伤生物力学研究提供一种新的工具。  相似文献
7.
股骨颈骨折空心钉内固定手术参数的优化分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
闭合复位空心钉内固定手术是目前治疗股骨颈骨折的常用方法,采用有限元方法对空心钉内固定手术进行力学综合分析,根据股骨近端力学实验的结果,建立股骨近端有限元分析模型,对可能影响手术效果的患者体重、骨折线角度、空心钉布局与角度等几个参数进行分组分析,提取骨折面、钉子的应力应变分析结果,获得了216组不同手术参数组合的情况下,影响术后愈合与承载能力的骨折端面的错位位移、钉孔底部应变、钉子最大应力、股骨最大应变四个参数,并进行综合分析比较,找到一组符合生物力学规律的内固定治疗参数,并应用于医疗机器人手术参数规划及手术效果的评价系统。  相似文献
8.
髋臼发育不良性髋关节的三维有限元非线性接触压力分析   总被引:3,自引:3,他引:5  
目的 从生物力学角度探讨髋臼覆盖程度(CE角)在髋臼发育不良引起的髋关节继发性骨关节炎中的作用。方法 建立正常、髋臼发育不良及髋臼过渡覆盖的髋关节三维有限元模型,应用非线性接触压力分析方法,观察髋臼发育不良性髋关节的关节软骨接触压力及软骨下骨应力分布。结果在所有的模型中,接触压力及应力均发生在股骨头最上部及与其相对应的髋臼顶穹部。在髋臼发育不良的模型中,另有过度不正常的接触压力发生在髋臼的后上缘区域。随着CE角的减小,接触压力和峰应力明显增高,接触面积下降。当CE角大于30°,压力分布类型及接触压力和峰应力改变不明显。结论髋臼覆盖程度降低所导致的生物力学改变在髋关节继发性骨关节炎中起重要作用。  相似文献
9.
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
10.
数值模拟鼻甲的切除对鼻腔内气体流场的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
量化研究鼻腔结构的变化对鼻腔内气体流场分布的影响.通过CT图像对鼻腔结构进行三维重建并用有限元方法对气体流场进行数值分析.对重建的鼻腔模型的一侧,分别去掉部分中鼻甲和部分下鼻甲并用有限元方法再次进行数值分析,将得到的结果与原始模型进行比较.观察气体流场分布的变化,在两侧鼻腔的流量分布均有变化,在去掉部分鼻甲的一侧流场和气压的分布也有所改变.通过数值模拟,我们量化的显示了鼻腔结构的变化对鼻腔内气体流场分布的影响.  相似文献
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