脊柱颈胸结合部有限元模型的建立

目的:建立脊柱颈胸结合部椎体的三维有限元模型,以期应用于指导临床实践以及作为体外生物力学实验研究的有益补充。方法:通过对正常人的CT薄层扫描获得的原始DICOM数据图像,采用Mimic10.01软件进行数据处理,进行骨质的三维重建,使用Magic 9.9改良建立的模型,导入ANYSY 10.0软件进行计算机模拟仿真生物力学研究。结果:所建模型外观逼真,几何相似性好。三维重建结构可单独或联合显示,甚至可以进行任意结构的取舍,重建结构的任意径线及角度均可以适当的三维测量。结论:该模型的结构完整,空间结构测量准确度高,单元格划分精细重点突出,较为准确地模拟了脊柱颈胸结合部的生物力学特点,为临床医生对脊柱颈胸交界区的三维有限元模型的建立提供了一种便捷而精确的方法,为计算机分析及研究该模型局部结构在各种受力情况下的生物力学表现创造了条件。     

64层CT精细扫描构建下颈椎三维有限元模型及验证

目的 探讨一种快速、准确的基于64层CT精细扫描构建下颈段三维有限元模型的方法.方法 选取一名健康成年男性志愿者为研究对象,行64层螺旋CT扫描得到DICOD格式的CT断层图像,利用Mimics10.01,Geomagic Studio9,和有限元分析软件ANSYS9.0对数据进行分析、计算.结果 建立了下颈椎三维有限元模型,包括4个椎体、3个间盘、主要的韧带,共有112017个节点、69802个单元.对模型进行加载计算,其结果能够反映下颈椎正常的生理功能.结论 为下颈椎有限元模型的建立和验证提供了一种有效的方法,该三维有限元模型高度模拟了脊柱颈段的结构和材料特性,为分析该段结构在各种受力情况下的生物力学表现创造了条件.     

基于CT图像构建颅骨三维有限元模型的研究

目的获得一种在普通个人电脑（PC）机上基于CT图像构建颅骨三维有限元模型的制作方法。方法对志愿者进行螺旋CT扫描,获得完整头部CT数据,在PC机上,将数据导入MIMICS 10.01软件,生成颅骨的三维可视化模型。并利用Geomagic studio 9进行模型后处理,模型经过验证。结果获得了一种基于CT断层图像数据,在普通PC机上应用Mimics 10.01软件及Geomagic studio 9软件,快捷准确的生成可用于有限元分析的颅骨局部三维数字模型。结论获得了一种基于CT断层图像数据在普通PC机上应用医学图像处理软件生成快捷准确的颅骨局部三维有限元模型的方法,建立的颅骨模型外形逼真,几何相似性及生物力学特性经过验证,可以用来进行有限元分析研究。     

CT结合逆向工程技术建立上颌第一磨牙全瓷冠三维有限元模型

目的 建立上颌第一磨牙全瓷冠三维有限元模型.方法 将在体上颁第一磨牙经CT扫描及图像处理后,应用Mimics软件和Imageware软件建立三维几何模型,预备出基牙和全瓷冠各层,然后导入有限元分析软件Abaqus软件中生成实体模型.结果 建立了上颌第一磨牙全瓷冠三维有限元模型,总节点为60160个,4面单元数为186 328个.结论 所构建的模型结构完整,单元划分精细,能够较精确地模拟实体状态,为进一步的生物力学研究提供了基础.     

基于CT图像的颅骨有限元模型构建及临床应用

目的对外力作用下颅脑的受力状态进行初步分极。方法根据人体颅骨的螺旋CT扫描图像,利用图形处理,三维重建和有限元网络划分技术,建立基于人体解剖学结构的颅骨三维有限元模型。结果三维有限元模型数据结果与实验数结果一致,验证了模型的有效性。结论通过建立颅骨的三维有限元模型,可以为颅骨受力分析、颅骨孔洞修补材料特性进一步的研究提供更加完善的数据基础。     

不同颊舌径种植修复的下颌磨牙三维有限元模型的建立

目的建立包括XIVE种植体的下颌骨三维有限元模型,详细展现该三维有限元的建模过程。方法应用Solidworks2010软件与螺旋CT断层扫描技术相结合的方法,建立XIVE种植体、下颌骨骨块及不同颊舌径的下颌第一磨牙修复体的三维模型。结果建立了5个结构精准的不同颊舌径种植修复的下颌第一磨牙的三维有限元模型。其中种植体模型及下颌第一磨牙减径模型的建立,为三维有限元分析方法提供了良好的数学模型。结论该建模方法建立下颌骨、种植体及不同颊舌径的下颌第一磨牙模型简单易操作,模型的几何相似性及生物力学相似性均达到了实验要求,为以后进行三维有限元分析提供了精准的模型。     

尖牙远中移动的有限元分析

目的建立尖牙的三维有限元模型,研究尖牙远中移动时的分析应力分布情况。方法选取1名牙列完整的健康成年男性志愿者作为建模素材,通过螺旋CT扫描,应用有限元软件建立模型,通过三种加力方式并进行力应分析。结果等效应力峰值排序为:舌侧加载>唇侧加载>唇舌侧同时加载。结论利用有限元方法准确、直观的得到分析结果。从生物力学角度提出理论依据。     

腰椎峡部缺陷的生物力学建模和有限元模型分析

为探讨先天性、外伤性和医源性腰椎峡部缺陷形成后腰椎生物力学的变化特点及预防损伤加重的有效措施,我们进行了以青壮年新鲜腰椎骨骼为标本生物力学实验,初步报告如下. 1材料与方法 1.1 医学影像的获取 选取青壮年男性尸体脊柱标本一具,范围从胸椎第十二节段到腰椎第五段,先行X线检查以排除可见的脊椎病变及损害.经螺旋CT沿横断面1 mm层厚扫描,以jPg格式输出其断面图像并转入微机保存. 1.2建立正常胸腰段脊柱的三维模型 利用三维重建软件Mimics建立腰段脊椎三维计算机模型.对断层CT影像进行预处理后,调整好连续文件的层厚及点距,建立了T12-L5段正常脊柱性结构的三维模型.此模型再经过自由造型系统FreeForm的修改(主要是表面光滑化处理及对1 mm层厚引起的数据丢失进行修补).     

上颌骨复合体战创伤三维有限元模型的建立

目的建立上颌骨复合体战、创伤三维有限元模型,为颌面部战、创伤提供生物力学分析依据。方法用螺旋CT断层扫描技术,应用Mimics软件辅助快速建立上颌骨复合体三维有限元模型,在模型上进行颌面骨载荷作用下碰撞实验。结果快速建立上颌骨复合体有限元模型,在冲击载荷时,上颌骨复合体Von-Mises应力在撞击处为2607.10kPa(1kPa=7.5mmHg);鼻底部为2313.35kPa;鼻根点为2008.45kPa;颧额缝为3518.69kPa;颧牙槽嵴为2195.95kPa;翼上颌缝为2113.54kPa;硬腭后部为1880.23kPa;颧弓为1653.88kPa。结论利用Mimics建立上颌骨复合体战、创伤三维有限元模型,有较高的真实性和精确的度。能够满足颌面部战、创伤生物力学分析需要。     

前牙PFM颈缘三维有限元受力分析

目的分析PFM在承受不同方向应力时颈缘及金瓷结合部上3个平面瓷体的应力变化。方法建立前牙烤瓷冠颈缘的三维有限元模型,分析其受力情况。结果唇侧颈缘应力最大,唇侧金瓷结合部无崩瓷现象;冠的切缘受唇向外力时,唇侧颈缘拉应力较大。结论受100N力时金瓷结合部无崩瓷现象,烤瓷冠受唇向外力易引起瓷面折裂。     

下颌第一磨牙三维有限元模型的建立

目的 应用有限元法建立下颌第一磨牙模型,为其相关的生物力学分析奠定基础.方法 通过CBCT扫描获取实验图像,Mimics软件读取图像并进行初步处理,Geomagic软件精修,造型软件Solidworks装配各模块和有限元软件Ansys Workbench划分网格,并分析垂直和斜向载荷下牙体硬组织的受力情况.结果 快速准...     

Mimics V10．0软件STL模块与FEA模块在医学三维重建中的关系

目的就STL模块与FEA模块在膝关节三维重建中的关系进行探讨，以便用MimicsV10.0软件获得更好的有限元分析预处理文件。方法利用GE Lightspeed16排螺旋CT的薄层扫描技术，基于1．25mm层厚，85层人体膝关节的连续断层图像，Mimics直接读入Dicom格式原始图像，运用阈值选取技术、三维区域增长技术、空洞填充技术，去除冗余数据，三维重建后获得左膝关节STL三维实体模型，再经面网格优化后的模型可保存为后缀名是．1is的Ansys有限元分析预处理文件，能直接导入Ansys有限元分析软件生成三维有限元模型。结果获得了图像质量更好的左膝关节FEA预处理模型，经面网格优化后的FEA预处理文件可直接导入Ansys有限元软件，进一步行运动生物力学分析。结论Mimics软件中FEA模块的面网格优化作用使STL三维模型的图像质量进一步提高，为后续的人体骨骼系统运动生物力学有限元分析的开展提供了可能。     

脊柱腰段有限元模型建立及压缩性骨折模拟

椎的生物力学特性是推断损伤及指导治疗的重要手段［1］。有限元三维方法是分析生物力学的一种新技术，其建立的三维模型可以利用医学影像数据，及时迅速灵活又真实可信［2］。其模型在研究中可重复使用，亦可根据研究目的随意改变定量与质量设定，既可以显示外部形变又可以模拟其过程［3］。此实验根据CT数据三维重建出正常脊柱腰段，然后，对模型进行网格划分和赋值使其成为有限元模型以便进行受力分析，并参考腰椎压缩性骨折病例进行腰椎压缩性骨折的计算模拟。以数字技术来分析腰椎压缩性骨折的发生机制，治疗以及治疗后评价提供一定的帮助。     

摇椅弓及牙列和牙周组织三维有限元模型的建立

目的建立下颌牙列、牙周组织及相应不同角度,不同弧形深度的0.018英寸×0.025英寸下颌标准弓形摇椅弓的三维有限元模型,并将其形成一个整体,为分析其生物力学性质提供一个可信的数学模型。方法通过螺旋CT扫描,采用ANSYS有限元软件建模。结果获得较理想的三维有限元模型,包括下牙列、牙周膜、牙槽骨和各工况摇椅弓,共2 709个节点,1 969个单元。结论该模型有较好的力学和几何学相似性,所包含数据可以进行摇椅弓作用下牙齿的受力状况和牙周组织应力分布分析。     

自适应改变的桩核冠三维有限元模型的建立

目的利用CAD/CAE软件建立具有自适应改变的桩核冠三维有限元模型。方法使用pro/E软件设定桩核的相关参数,分别建立不同桩核形态的桩核三维实体模型和饰瓷、金属基底、粘固剂、牙本质、牙胶尖、牙周膜、松质骨和皮质骨的实体模型,利用自适应功能生成装配体,导入AnsysWorkbench8.0CAE软件中,进行单元划分建立有限元模型,应力加载后进行模型准确性的检测。结果建立了具有自适应改变的桩核冠三维有限元模型,除桩核形态外,其它参数完全一致。结论应用Pro/E软件自适应功能建立包含不同桩核形态的下颌骨骨块的三维有限元模型,为桩核冠修复三维有限元分析提供了准确、灵活、快速的平台。     

上颌中切牙三维有限元模型的CT扫描建模

目的 研究在计算机上建立上颌中切牙的三维有限元数学模型.方法 利用牙齿的系列薄层CT截面影像、图像处理软件、计算机辅助设计软件、结合Ansys三维有限元专用软件程序,建立三维有限元模型.结果 建立了上颌中切牙的三维有限元模型.结论 探索了一种新的牙齿三维有限元模型建立的方法;建立的牙齿三维有限元模型具有高度的相似性.     

真实种植体三维有限元模型的建立

目的寻求一种快捷的建立不同种类种植体三维有限元模型的方法。方法利用Pro/E三维制图软件绘制种植体和颌骨骨块三维模型,利用AnsysWorkbench有限元分析专用软件与Pro/E的无缝接口功能,进行单元划分,建立三维有限元模型。结果建立了与不同种类种植体实体相一致的三维有限元模型。结论利用Pro/E辅助建模可以建立真实的种植体三维有限模型,该方法高效快捷,为后期复杂的种植修复力学分析奠定了基础。     

精确建立上颌中切牙全瓷冠三维有限元模型

目的精确建立上颌中切牙含全瓷冠的三维有限元模型。方法采用非接触式激光扫描,三维测量建模法,建立上颌中切牙全瓷冠修复系统的三维有限元模型。采用大型有限元分析软件An-sys11.0分析全瓷冠修复系统的应力分布。结果建立包括全瓷冠、粘结剂层、牙本质、牙骨质、牙周膜和牙槽骨的有限元模型,共123576个单元。结论成功建立上颌中切牙含全瓷冠的三维有限元模型,模型与实体具有高度的几何相似性与力学相似性。     

二维有限元法分析THA术前试模的重要性

目的：通过全髋关节置换术（THA）术前试模与否与术后有限元模型的建立及力学分析,探讨术前试模的重要性。方法：选取行单侧THA的24例患者作为研究对象,将其分为两组（试模组和对照组）,行THA,术后对患髋摄X线正位片,其原始数据输入有限元软件建立二维有限元模型,并进行力学分析、绘制应力曲线,与正常股骨近端的应力曲线进行比较。结果：试模组的股骨近端生物力学分析优于对照组,其应力曲线图较对照组更接近正常。结论：THA术前精确的试模能够使术后的股骨近端应力分布更接近正常。     

股骨的三维有限元重建及初步力学分析

目的：用三维有限元方法分析双足站立位、缓慢行走时股骨的应力应变分布,从而指导临床工作。方法：在建立股骨模型的基础上,确定边界条件并加载负荷,用三维有限元分析软件COSMOS2006计算并图示股骨上的应力应变分布。结果：双足站立状态和缓慢行走状态下股骨干内外侧出现高应力、应变区,特别在股骨中下1/3交界区出现应力集中。股骨颈上缘均显示局部应力、应变略大,而股骨大粗隆处无高应力应变的出现,与临床观察基本相符。最大位移发生在股骨头上端加载处。结论：通过对该模型模拟双足站立状态和缓慢行走状态时的三维有限元生物力学分析,其计算结果与临床观察基本相符。