股骨颈有限元分析的赋材料属性方法探讨及有效性验证

• 作者: 廖维靖 张国栋 毛文玉 牛素生 郑晓晖 陈建桥 陶圣祥
• 来源期刊: 中国组织工程研究与临床康复
• 学科: 医学
• 关键词: 股骨颈 三维重建 有限元 材料属性 有效性验证 数字化医学
• 年，卷（期）: 2009,（52）
• 所属期刊栏目: 研究与报告
• 页码范围: 10263-10268
• 页数: 6页
• 分类号: R318
• 字数: 6285字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-8225.2009.52.012

摘要

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张国栋	武汉大学中南医院康复医学科	77	633	14.0	22.0
2	陶圣祥	武汉大学中南医院骨科	140	1157	17.0	28.0
3	陈建桥	华中科技大学力学系	52	535	13.0	20.0
4	廖维靖	武汉大学中南医院康复医学科	70	981	19.0	29.0
5	牛素生	福建中医学院骨伤系骨生物与力学实验室	20	72	5.0	8.0
6	毛文玉	华中科技大学力学系	3	33	1.0	3.0
7	郑晓晖	武装警察部队福建总队医院骨科	2	32	1.0	2.0