桡骨三维模型的建立及其生物力学意义

目的 介绍桡骨三维有限元模型的建立并探讨其相关的生物力学意义，为进一步研究和构建理想的桡骨模型提供新思路。方法 选择湿桡骨标本1根行CT成像得到桡骨每层横截面图像，采用大型有限元分析软件ANSYS5.6建立桡骨三维模型，采用三维十结点四面体实体单元进行网格划分及计算。结果 所构建桡骨三维模型，共划分为76089个结点、49111个单元，客观反映桡骨真实解剖形成及生物力学行为，同时与CT切片图相对比以判断其精确性。结论 桡骨三维有限元模型的构建，可以为桡骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

桡骨三维模型的建立及其生物力学意义

背景桡骨骨折常遗留严重的并发症如骨不连等,采用新的生物力学分析手段为肱骨骨折、骨不连的功能预后提供新思路.目的建立桡骨三维有限元模型,并探讨其相关的生物力学意义.设计以三维有限元模型分析桡骨生物力学特征.单位解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院. 材料实验于2001-01/2003-05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成.选择典型的成年男性湿桡骨标本1根,行CT成像得到桡骨每层横截面图像.方法采用大型有限元分析软件ANSYS 5.6建立桡骨三维模型,建模步骤为①对齐切片.②确定坐标原点.③提取轮廓.采用三维十结点四面体实体单元进行网格划分及计算.主要观察指标①构建的桡骨三维有限元模型的生物力学特性.②三维有限元分析及计算.结果所构建桡骨三维模型,共划分为76 089个结点、49111个单元,客观反映桡骨真实解剖形态及生物力学行为,同时与CT切片图相对比以判断其精确性.结论桡骨三维有限元模型的构建,可以为桡骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型.     

桡骨三维模型的建立及其生物力学意义

背景：桡骨骨折常遗留严重的并发症如骨不连等，采用新的生物力学分析手段为肱骨骨折、骨不连的功能预后提供新思路．目的：建立桡骨三维有限元模型，并探讨其相关的生物力学意义。设计：以三维有限元模型分析桡骨生物力学特征。单位：解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院，材料：实验于2001-01／2003-05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成。选择典型的成年男性湿桡骨标本1根，行CT成像得到桡骨每层横截面图像。方法：采用大型有限元分析软件ANSYS56建立桡骨三维模型，建模步骤为①对齐切片②确定坐标原点③提取轮廓。采用三维十结点四面体实体单元进行网格划分及计算。主要观察指标：①构建的桡骨三维有限元模型的生物力学特性。②三维有限元分析及计算结果：所构建桡骨三维模型，共划分为76089个结点、49111个单元，客观反映桡骨真实解剖形态及生物力学行为，同时与CT切片图相对比以判断其精确性．结论：桡骨三维有限元模型的构建，可以为桡骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

髋臼三维有限元分析及其生物力学意义

目的寻求髋臼三维有限元模型构建的方法并探讨记忆生物力学的临床意义。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,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121239个结点、112491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。     

桡骨远端解剖型记忆聚合器三维模型构建及记忆生物力学意义

目的:介绍桡骨远端解剖型记忆聚合器(anatomicdistalradiusmemorycompressionconnector,DRMC)三维模型的构建并进行三维有限元计算及分析,探讨相关的记忆生物力学临床意义。方法:采用大型有限元分析软件ANSYS7.0,建立DRMC三维模型。结果:所构建DRMC三维模型,客观反映DRMC的真实形态及生物力学行为,同时与桡骨远端三维模型有较高的帖服。结论:DRMC三维有限元模型的构建,可以为DRMC治疗桡骨远端骨折的力学行为以及DRMC相关力学基础研究提供精确模型。     

髋臼三维有限元分析及其生物力学意义

目的：寻求髋臼三维有限元模型构建的方法并探讨记忆生物力学的临床意义。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．利用有限元分折软件ANSYS5.6构建髋臼三雏有限元，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。客观反映髋臼真宴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.     

锁骨三维有限元模型的全程数字化构建

目的:采用有限元分析的方法构建锁骨三维模型,以期为锁骨骨折、骨不连的治疗,内固定的选择提供生物力学理论依据。方法:实验于2005-02在上海长海医院骨科完成。采用西门子SOMATOM Volume Zoom CT机对一健康成年男性自愿者(26岁)的锁骨进行CT断层成像,得到锁骨横截面图,将所得CT扫描图象以DICOM格式存入DELL个人计算机并按扫描顺序逐张扫描图片中骨骼周围的软组织,利用大型有限元分析软件ANSYS 7.0建立锁骨三维模型,采用三维十结点四面体实体单元对模型进行网络划分及计算。结果:获得了精确的锁骨多排螺旋CT扫描数据,断层间距为1mm。利用数据建立了58111个结点,26930个单元的锁骨三维有限元模型,实现了整个建模过程的全数字化。结论:全程数字化构建锁骨三维有限元模型,客观反映了锁骨真实解剖形态及生物力学行为。     

桡骨远端解剖型记忆聚合器三维模型构建及记忆生物力学意义

目的：介绍桡骨远端解剖型记忆聚合器(anatomic distal radius memory compression connector，DRMC)三维模型的构建并进行三维有限元计算及分析，探讨相关的记忆生物力学临床意义。方法：采用大型有限元分析软件ANSYS 7．0，建立DRMC三维模型。结果：所构建DRMC三维模型，客观反映DRMC的真实形态及生物力学行为，同时与桡骨远端三维模型有较高的帖服。结论：DRMC三维有限元模型的构建，可以为DRMC治疗桡骨远端骨折的力学行为以及DRMC相关力学基础研究提供精确模型。     

肱骨三维模型的构建及其生物力学意义

目的肱骨骨折治疗方法多样,但是常遗留严重的并发症如骨不连等,介绍肱骨三维模型的构建并探讨其相关的生物力学意义,以期为肱骨骨折、骨不连的治疗提供新思路。方法选择湿肱骨标本行CT成像得到肱骨每层横截面图像,采用大型有限元分析软件ANSYS5.6建立肱骨三维模型。结果所构建肱骨三维模型,逼真反映肱骨真实解剖形态及生物力学行为,同时与CT切片图像对比以判断其精确性。结论肱骨三维有限元模型的构建,可以为肱骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

肱骨三维模型的构建及其生物力学意义

目的 肱骨骨折治疗方法多样，但是常遗留严重的并发症如骨不连等，介绍肱骨三维模型的构建并探讨其相关的生物力学意义，以期为肱骨骨折、骨不连的治疗提供新思路。方法 选择湿肽骨标本行CT成像得到肽骨每层横截面图像，采用大型有限元分析软件ANSYS5.6建立肱骨三维模型。结果 所构建肱骨三维模型，逼真反映肽骨真实解剖形态及生物力学行为，同时与CT切片图像对比以判断其精确性。结论 肱骨三维有限元模型的构建，可以为肱骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

利用螺旋CT数据建立上颈椎三维有限元模型

目的：建立上颈椎三维有限元模型．以期应用于临床相关的生物力学实验研究。方法：通过对正常人的CT薄层扫描获得原始DICOM图像数据．采用CAD数据处理技术进行计算机三维重建．改良建立的模型导进ANSYS9．0软件进行计算机模拟仿真生物力学研究。结果：所建模型外观清晰逼真。几何相似性好。三维重建结构可以单独或联合显示。甚至可行结构的任意取舍，重建结构的任意径线及角度均可进行适时三维测量。结论：该技术为临床医生对枕颈交界区有限元三维模型的建立提供了一种便捷而精确的方法，对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条件。     

天鹅型记忆接骨器三维模型的构建及其生物力学意义

目的介绍天鹅型记忆接骨器(swan-likememorycompressionconnector,SMC)三维模型的构建并进行三维有限元计算及分析,探讨相关的记忆生物力学意义。方法采用大型有限元分析软件ANSYS5.6,通过拆分SMC,分别将5部分建模后,生成体积从而建立SMC三维模型。结果所构建SMC三维模型,逼真反映SMC的真实形态及生物力学行为,同时与肱骨模型有较高的帖服。结论SMC三维有限元模型的构建,可以为SMC治疗肱骨骨折骨不连的力学行为以及SMC相关力学基础研究提供精确模型。     

肱骨三维模型的构建及其生物力学意义

背景肱骨骨折治疗方法多样,但是也常常遗留严重的并发症如骨不连等,尝试采用新的生物力学分析手段,以期为肱骨骨折、骨不连的功能预后提供新思路.目的构建肱骨三维模型,并探讨其相关的生物力学意义.设计构建肱骨三维有限元模型.单位一所军医大学的附属医院骨科和一所大学生命科学与生物工程学院共同开展.材料实验于2002-04/2004-04在上海长海医院和上海同济大学生命科学实验室完成,选择典型的成年男性湿肱骨标本一根.方法选择湿肱骨标本行CT成像得到肱骨每层横截面图像,采用大型有限元分析软件ANSYS5.6建立肱骨三维模型.主要观察指标①构建的肱骨三维有限元模型的生物力学特性.②与实际临床的区别以及主要的相同点.结果所构建肱骨三维模型,逼真反映肱骨真实解剖形态及生物力学行为,同时与CT切片图相对比以判断其精确性.结论肱骨三维有限元模型的构建,可以为肱骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型.     

Matlab重建磨牙CT图像的三维模型的初步研究

目的:建立人磨牙的三维模型,作为今后人体牙齿的进一步力学分析的基础。方法:采用年轻女性右侧下颌第一磨牙为对象,应用CT扫描技术、CT图像处理?熏 经过滤除噪声、重新排列、二值化等操作,用MathWorks公司的Matlab6.5的体积可视化功能来进行三维模型的建立。结果:采用CT薄层扫描资料建立起来的三维模型,形态逼真,能真实反映牙齿外形及髓腔三维结构。结论:人体磨牙三维模型的建立,可以为今后的牙齿生物力学分析提供一个逼真的模型,并且可进一步进行计算机辅助设计处理,建立的牙齿模型还可以进行生物力学分析以及动力学研究,为进一步研究奠定基础。     

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。     

腰椎L3-L5三维有限元模型的有效性验证：

背景：建立精确的有限元模型是对脊柱进行有限元力学分析的重要基础,精确的腰椎有限元模型报道较少。目的：采用正常人腰椎CT资料建立L3-L5三维有限元模型,并进行有效性验证。方法：健康男性志愿者,39岁,身高175cm,体质量65kg,采用16排螺旋CT机对L3-L5节段进行扫描,得到1．25mm层厚的CT图片共101张,Geomagic9．0软件下建立几何实体模型,然后确定单元类型、划分有限元网格,建立有限元模型进行加载计算。结果与结论：建立了正常人L3-L5三维有限元模型,整个模型共有213736个节点和799779个单元。该模型L3-L4,L4-L5节段活动范围与文献尸体标本生物力学测试结果一致,验证了模型的有效性,可用于实验研究。     

踝关节三维有限元数字模型的建立

背景:对于踝关节的生物力学的研究日益成为热点,也从以往传统的生物力学已发展到有限元力学分析。目的:建立踝关节的三维有限元数字模型,探讨踝关节各组成部分的应力分布规律。方法:对一名成年女子行踝关节螺旋CT扫描,将所得图像经Mimics、Geomagic处理,得到三维有限元数字模型。结果与结论:建成了包括胫腓骨下段、距骨的三维有限元数字模型。该模型外形逼真,几何相似性好,可以随意旋转,方便从多角度观察模型,采集三维信息,适合进行生物力学研究。     

髌骨骨折AO张力带内固定有限元模型的建立和分析

背景:目前有关髌骨骨折内固定的生物力学研究大多集中在尸体标本上,应用现代有限元法进行分析的报道较少。目的:建立髌骨骨折AO张力带内固定的三维有限元模型,并对所建模型进行有限元力学分析。方法:选择1名成年女性志愿者,行下肢薄层CT扫描,将图像数据导入Mimics10.01软件通过Region growing提取右侧髌骨polylines,导入Geomagic studio10.0建立髌骨几何模型。将髌骨几何模型导入PRO/E2.0软件中,利用软件中的分割功能模拟髌骨骨折,利用软件中的扫描功能,生成两根折弯的克氏针和环形钢丝,建立三维髌骨骨折AO张力带内固定模型,导入ANSYS中建立三维有限元模型,模拟屈膝90°髌股关节作用力600N进行有限元分析,分析其位移及变形特点。结果与结论:AO张力带有多向加压作用,及明显对抗股四头肌向上拉应力的作用。提示有限元分析结果与生物力学结果相符,建立的髌骨骨折AO张力带内固定有限元模型有效,有助于更全面了解张力带内固定髌骨骨折的生物力学原理,为临床治疗提供借鉴。