个性化全骨盆三维有限元建模及骶髂关节骨折脱位模拟

目的 建立高度仿真的个性化的完整骨盆三维有限元模型,并在此基础上进行骶髂关节骨折脱位的模拟.方法 从CT精确重建独立的左、右髋骨和骶骨实体模型,要据髋骨和骶骨的外形特征,利用专门的流线型生物力学有限元网格划分器生成规则的体网格模型,并进一步建立骶髂关节的终板、软骨、关节接触面,和骨盆上的主要切带组织及耻骨间盘.在建立的完整模型上去掉一侧的骶髂关节切带群进行骨折脱何模拟,并与正常的情况进行对比.结果 建立了高精度的个性化全骨盆的三维有限元模型,包括左右髋骨和骶骨的皮质骨、松质骨,骶骼关节的终板、软骨和带摩擦的关节接触面,韧带包括骶髂骨间韧带、骶髂前切带、骶骼后韧带、骶棘韧带、骶结节韧带、耻骨上韧带和耻骨弓状韧带,以及耻骨间盘.正常模型的加载模拟和骶髂关节骨折脱位模拟的预测结果均与文献试验生物力学结果相符合. 结论利用专门的牛物力学有限元建模工具能建立史复杂更精确的三维有限元模型,成为全骨盆生物力学分析研究的平台和基础.