股骨有限元分析赋材料属性的方法

将12侧股骨上段标本进行高速CT薄层扫描,在Mimics 10.0中进行三维重建,在Ansys中进行体网格划分。对照组在Mimics10.0中根据灰度值将三维模型材料属性分为2种(密质骨及松质骨);试验组材料属性等分为10,20,50,100,200,400种后赋予材料属性,在Ansys中进行力学分析并采集三维模型全部单元力学测量数值;对分析数据进行统计学处理。结果显示,12侧股骨上段标本均成功进行有限元分析。标本1,5,6,7,9,10的对照组与各试验组差异均有显著性意义(P < 0.05),标本2,3,4,8,11,12的对照组与试验组差异均无显著性意义(P > 0.05)。各试验组之间差异均无显著性意义(P > 0.89)。结果提示,传统方法将骨骼分成密质骨及松质骨2种材料属性,不能满足个性化骨骼有限元分析的要求,将骨骼赋予10种材料属性即可达到有限元分析的要求。     

基于三维重建技术及有限元分析的骨密度测量☆

背景：为减少有限元分析的运算量,使之更具有临床实用性,前期试验对赋予材料属性进行了探讨,论证了赋予骨骼10种材料属性可以达到有限元分析的要求,同时发现通过有限元分析的方式,可以实现骨密度值的求解。 目的：探讨基于三维重建技术及有限元分析测量骨密度的方法,对骨骼有限元分析的一般过程进行一定规范。 方法：选用11侧股骨上段标本,对照组直接测量标本的质量;试验组将11侧标本进行高速CT薄层扫描,在Mimics 10.0中进行三维重建,在Ansys中进行体网格划分,在Mimics中赋予10,100,400种材料属性,输出至Ansys计算骨骼中每一种材料属性的体单元体积,根据CT扫描灰度值与骨密度的经验公式,计算标本质量及密度,进行统计学处理。 结果与结论：骨密度单因素方差分析结果显示,对照组与赋予10,100,400种材料属性各试验组差异均无显著性意义(P均> 0.28),试验组各组别之间差异均无显著性意义(P均 > 0.8)。结果提示,该试验方法可定量测量骨骼质量、密度及骨密质和骨松质的比例,赋予骨骼10种材料属性即可达到测量要求,试验结果可为骨质疏松症的骨密度与有限元分析的统一作初步准备。     

股骨颈有限元分析的赋材料属性方法探讨及有效性验证

背景:作者前期实验通过理论推导的方式,认为将骨骼材料属性分为10种即可达到有限元分析的要求,其结论是否与真实相符,有待于与体外力学实验结果进行对比验让.目的:对12侧股骨上段标本进行有限元分析,并与体外力学试验结果对比验证,以探讨骨骼合理的赋材料属性方法.方法:将12侧股骨上段标本进行高速CT薄层扫描,在Mimics中进行三维重建,在Ansys中进行体网格划分.有限元分析组在Mimics中根据灰度值将三维模型材料属性分为2种(密质骨及松质骨)、10,50,100,200,400种后赋予材料属性,在Ansys中进行力学分析并采集股骨颈表面节点力学数值.体外力学实验组将12侧股骨上段标本进行压缩实验,采集与有限元分析组相同的测试点力学数据.结果与结论:单因素方差分析显示,力学实验组与有限元分析2种材料属性组比较,差异无显著性意义(P=0.082);与有限元分析10,50,100,200,400种材料属性组比较,差异无显著性意义(P>0.39).有限元分析各亚组中,2种材料属性组与其余各组比较,差异有显著性意义(P<0.05),10,50,100,200,400种材料属性组间比较,差异无显著性意义(P>0.9).结果提示,赋予骨骼10种材料属性即可达到有限元分析的要求.     

股骨有限元分析赋材料属性的方法

将12侧股骨上段标本进行高速CT薄层扫描,在Mimics 10.0中进行三维重建,在Ansys中进行体网格划分.对照组在Mimics10.0中根据灰度值将三维模型材料属性分为2种(密质骨及松质骨);试验组材料属性等分为10,20,50,100,200,400种后赋子材料属性,在Ansys中进行力学分析并采集三维模型全部单元力学测量数值;对分析数据进行统计学处理.结果显示,12侧股骨上段标本均成功进行有限元分析.标本1,5,6,7,9,10的对照组与各试验组差异均有显著性意义(P<0.05),标本2,3,4,8,11,12的对照组与试验组差异均无显著性意义(P>0.05).各试验组之间差异均无显著性意义(P>0.89).结果提示,传统方法将骨骼分成密质骨及松质骨2种材料属性,不能满足个性化骨骼有限元分析的要求,将骨骼赋予10种材料属性即可达到有限元分析的要求.     

基于三维重建技术及有限元分析的骨密度测量

背景:为减少有限元分析的运算量,使之更具有临床实用性,前期试验对赋予材料属性进行了探讨,论证了赋予骨骼10种材料属性可以达到有限元分析的要求,同时发现通过有限元分析的方式,可以实现骨密度值的求解.目的:探讨基于三维重建技术及有限元分析测量骨密度的方法,对骨骼有限元分析的一般过程进行一定规范.方法:选用11侧股骨上段标本,对照组直接测量标本的质量;试验组将11侧标本进行高速CT薄层扫描,在Mimics 10.0中进行三维重建,在Ansys中进行体网格划分,在Mimics中赋予10,100,400种材料属性,输出至Ansys计算骨骼中每一种材料属性的体单元体积,根据CT扫描灰度值与骨密度的经验公式,计算标本质量及密度,进行统计学处理.结果与结论:骨密度单因素方差分析结果显示,对照组与赋予10,100,400种材料属性各试验组差异均无显著性意义(P均＞0.28),试验组各组别之间差异均无显著性意义(P均＞0.8).结果提示,该试验方法可定量测量骨骼质量、密度及骨密质和骨松质的比例,赋予骨骼10种材料属性即可达到测量要求,试验结果可为骨质疏松症的骨密度与有限元分析的统一作初步准备.     

基于三维重建技术及有限元分析的脊柱骨密度测量及其意义

目的探讨基于三维重建技术及有限元分析的测量骨密度的方法。方法以1具脊柱标本(C3～L5)进行高速CT薄层扫描,在Mimics中进行每个椎体的三维重建,在Ansys中进行体网格划分,在Mimics中赋予10、400种材料属性,输出至Ansys计算骨骼中每一种材料属性的体单元的体积,根据CT扫描的Hu值与骨密度的经验公式,计算标本质量及密度,对照组以电子天平测量(C3～L5)的质量。进行统计学处理。结果(1)对照组、10种及400种材料属性组C3～L5的密度值分别为0.62±0.09、0.5813±0.0806、0.5813±0.0805g/cm3;(2)单因素方差分析:对照组与赋予10、400种材料属性各试验组比较的P值均大于0.1,试验组组别之间P=0.997。结论(1)本试验方法可定量测量骨骼密度及其密质骨及松质骨密度值;(2)赋予骨骼10种材料属性即可达到测量要求;(3)本试验为骨密度与有限元分析的统一作初步准备。