应用三维有限元分析正常站立位股骨近端结构生物力学特性

• 作者: 付鑫 张清功 董宝康 马信龙 马剑雄
• 来源期刊: 中国组织工程研究与临床康复
• 学科: 医学
• 关键词: 股骨 有限元模型 生物力学
• 年，卷（期）: 2009,（52）
• 所属期刊栏目: 研究与报告
• 页码范围: 10241-10246
• 页数: 6页
• 分类号: R318
• 字数: 7113字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-8225.2009.52.007

摘要

背景:目前股骨有限元研究较多,但以往的研究多集中于股骨外部的生物力学方面,关于股骨近端的生物力学研究较少.目的:建立股骨近端结构的三维有限元模型,对正常站立位下的股骨近端生物力学特性进行分析以指导临床工作.设计、时间及地点:三维有限元建模分析试验,于2008-12/2009-04在天津医科大学总医院完成.对象:天津医科大学总医院志愿者1名,男性,30岁,应用X射线排除股骨病变及损伤等情况.方法:在Mimics中直接读取符合Dicom 3.0标准的股骨近端原始CT数据,经阈值设定、区域增长及形态学操作等生成股骨初始3D模型,后期结合有限元软件ANSYS生成最终的三维有限元网格模型,然后在ANSYS中分别对应用Mimics得到的模型加载200 N的垂直载荷,观察股骨近端内部应力分布.主要观察指标:对模型施加200 N垂直载荷,观察股骨近端的Von mises应力分布.结果:应用Mimics和Ansys软件建立了股骨近端有限元模型,观察到股骨近端内部的应力分布,验证了结构与功能的对应关系.结论:应用Mimics可以建立更符合股骨近端机械结构和力学性质的三维有限元模型,据此模型得到的股骨近端力学特性分析结果更为可信,可以辅助指导临床应用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马信龙	天津医科大学总医院骨科	160	1768	22.0	30.0
5	马剑雄	天津医科大学总医院骨科	93	965	17.0	22.0
6	张清功	天津医科大学生物医学工程系	7	121	6.0	7.0
7	付鑫	天津医科大学总医院骨科	9	111	6.0	9.0
8	董宝康	天津医科大学总医院骨科	3	54	3.0	3.0