人工髋关节活体有限元建模及力学分析

背景:有限元分析最为广泛地应用于人工髋关节置换的研究,能够反映人工髋关节置换前后的应力分布情况。目的:通过CT扫描图像建立人工髋关节置换后的三维有限元模型,分析假体和股骨的力学分布,提供研究活体内假体的评估方法。方法:选非水泥型人工髋关节假体置换后患者1例,64排CT扫描髋关节,通过三维建模软件建立三维有限元模型,加载载荷1500N,分析假体和股骨的应力分布,并与体外建模和正常股骨有限元模型比较。结果与结论:应用患者人工髋关节置换后CT扫描图像建立的三维有限元模型,加载后应力主要分布在股骨干上端1/3处,在股骨假体柄颈结合处,假体外侧,假体的远端与股骨接触处,是假体置换后应力在体内传递的真实反映。结果说明活体髋关节建模优于体外建模,不改变假体在体内的位置,人工髋关节活体建模是假体评估新方法。     

体绘制分体建模法建立人体股骨有限元模型

背景：股骨三维有限元研究建模方法有很多种,而采用体绘制分体建模方法至目前为止尚未见报道。目的：采用体绘制分体建模方法建立正常人股骨三维有限元实体模型,分析该建模方法的优越性。方法：将CT原始图像进行去噪等预处理后,建立正常人股骨三维有限元模型,模型包括皮质骨、松质骨及髓腔3部分解剖结构。再将皮质骨分为3种材料、松质骨分为6种材料,骨髓为单一材料属性分体建模,并行有限元力学分析。结果：采用体绘制分体建模方法建立的人股骨三维有限元模型包括皮质骨、松质骨及髓腔解剖结构。结论：采用体绘制分体建模比整体建模单一划分材料更接近真实情况,更符合有限元分析的要求。     

采用体绘制方法建立人股骨三维有限元模型及其应力分析

背景：目前股骨三维有限元研究建模方法有多种,而采用体绘制分体建模方法还未曾报道过。目的：采用体绘制方法建立股骨三维有限元实体模型,对所建实体模型模拟力学载荷得出股骨应力分布,并与既往股骨力学实验比较,评估体绘制方法的可行性。方法：将CT扫描图像去噪等预处理后,采用体绘制技术,利用Mimics和Ansys软件建立人股骨有限元模型,并在Mimics软件中赋予股骨材质,并模拟人体正常站立位时股骨载荷情况。结果与结论：采用体绘制方法建立的人股骨三维有限元模型,包括皮质骨、松质骨及髓腔解剖结构,网格化后共生成63900个节点,43552个实体单元;模拟载荷显示股骨压应力区域主要集中在股骨内侧、尤其是股骨距部位,张应力主要集中于股骨颈外侧、股骨干外侧。表明体绘制方法可以建立高仿真、接近股骨解剖结构股骨三维有限元模型实体模型,可以探索股骨的内部结构,展现其内部细节,模拟股骨生物力学分布。     

采用体绘制方法建立人股骨三维有限元模型及其应力分析

背景：目前股骨三维有限元研究建模方法有多种,而采用体绘制分体建模方法还未曾报道过。 目的：采用体绘制方法建立股骨三维有限元实体模型,对所建实体模型模拟力学载荷得出股骨应力分布,并与既往股骨力学实验比较,评估体绘制方法的可行性。 方法：将CT扫描图像去噪等预处理后,采用体绘制技术,利用Mimics和Ansys软件建立人股骨有限元模型,并在Mimics软件中赋予股骨材质,并模拟人体正常站立位时股骨载荷情况。 结果与结论：采用体绘制方法建立的人股骨三维有限元模型,包括皮质骨、松质骨及髓腔解剖结构,网格化后共生成63 900个节点,43 552个实体单元;模拟载荷显示股骨压应力区域主要集中在股骨内侧、尤其是股骨距部位,张应力主要集中于股骨颈外侧、股骨干外侧。表明体绘制方法可以建立高仿真、接近股骨解剖结构股骨三维有限元模型实体模型,可以探索股骨的内部结构,展现其内部细节,模拟股骨生物力学分布。关键词：体绘制;股骨;实体模型;有限元;力学分布 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.17.003     

经椎间孔椎间融合术后常压体位引流与负压引流的安全性比较

背景:近年来,经椎间孔椎间融合(TLIF)已成为腰椎融合固定的主流术式,术后留置引流装置是临床上的常规操作,而采用常压体位引流还是负压引流方式尚无统一标准.目的:评估TLIF术后常压体位引流与负压引流的安全性.方法:前瞻性纳入2019年10月至2020年4月行单节段TLIF患者70例,随机分为常压体位引流组和负压引流组...     

腕关节有限元骨性建模及力学分析

目的：探讨基于CT影像数据的腕关节有限元模型构建、受力分析,以期为开展腕关节生物力学有限元分析的研究提供参考。方法：选取1名29岁成年健康男性志愿者,对其右尺桡骨远端到近端指骨进行CT扫描,将所得图像导入Mimics 10.01中,建立腕关节三维有限元模型,将赋予材料属性的模型导入ANSYS10.0中,模拟体外生物力学试验,观测在轴向压力情况下腕关节各结构的应力分布。结果：成功建立了包括桡、尺骨远端,腕骨,掌骨,近端指骨,三角纤维软骨复合体等结构的三维有限元模型,计算并获得了掌骨受轴向压力下各腕骨的应力分布图。结论：在目前的个人计算机平台上依据CT影像资料,利用医学图像处理软件和三维重建软件可以准确、快捷地构建腕关节的三维有限元模型,并可根据模型计算轴向压力下的应力分布,为腕部有限元分析及整个虚拟手的构建提供了技术支持。     

骨质疏松山羊椎体骨水泥强化后对其相邻椎体生物力学的影响

目的 分析骨质疏松山羊椎体强化后对椎体刚度、应变及相邻椎体上下终板应力的影响,探讨椎体强化是否为相邻椎体骨折的潜在高危因素。方法 将12只骨质疏松山羊随机分为实验组和对照组,每组6只,实验组行L₁椎体强化术、术中以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥强化椎体,对照组不进行手术。术后1周取2组山羊T₁₂～L₃标本行生物力学测试。使用Aramis三维运动和变形测量系统获取轴向加压400 N时T₁₃、L₁、L₂椎体的应变,同时获得T₁₃、L₁、L₂椎体的相对位移,通过载荷-位移曲线获得T₁₃、L₁、L₂椎体的刚度。设定实验载荷为轴向400 N,分别检测T₁₃下终板及L₂上终板所受的应力。结果 实验组L₁应变比对照组降低、刚度比对照组增加,差异均有统计学意义(P<0...     

人工髋关节活体有限元建模及力学分析

背景：有限元分析最为广泛地应用于人工髋关节置换的研究,能够反映人工髋关节置换前后的应力分布情况。 目的：通过CT扫描图像建立人工髋关节置换后的三维有限元模型,分析假体和股骨的力学分布,提供研究活体内假体的评估方法。 方法：选非水泥型人工髋关节假体置换后患者1例,64排CT扫描髋关节,通过三维建模软件建立三维有限元模型,加载载荷1 500 N,分析假体和股骨的应力分布,并与体外建模和正常股骨有限元模型比较。 结果与结论：应用患者人工髋关节置换后CT扫描图像建立的三维有限元模型,加载后应力主要分布在股骨干上端1/3处,在股骨假体柄颈结合处,假体外侧,假体的远端与股骨接触处,是假体置换后应力在体内传递的真实反映。结果说明活体髋关节建模优于体外建模,不改变假体在体内的位置,人工髋关节活体建模是假体评估新方法。     

单侧入路双侧减压治疗高龄腰椎管狭窄症的疗效观察

目的:观察与分析高龄腰椎管狭窄患者行单侧入路双侧椎管减压术的临床疗效.方法:回顾性分析2017年3月～2019年9月收治的因腰椎管狭窄症采用有限性椎管减压手术的35例75岁以上的高龄患者,依据手术方式分为传统后正中入路双侧椎板开窗椎管减压术组(A组,n=17,男7例,女10例,平均年龄80.1±3.8岁)及单侧入路双侧...