简介:摘要中耳听骨链系统是一个典型的形态不规则而构造精巧的牛顿力学系统,在声波的传导过程中起到重要作用。但中耳结构微小,侵入测量困难,其复杂的结构功能及传导性听力损失的发病机制在临床及理论研究中还有很大的空间值得探讨。为了研究这其中的动力学行为,分析传音机制及某些病变机制,目前已经建立许多中耳有限元模型。本文总结近年来关于中耳有限元模型的研究现状,以期帮助相关领域的研究者形成总体认识。
简介:目的:探讨利用螺旋CT原始数据建立包含骨缝的颅面复合体三维有限元模型的数字化方法,建立一个具有生物力学特性的包含骨缝的动态颅面复合体三维有限元模型。方法:采用多排螺旋CT对恒牙早期骨性安氏Ⅲ类患者行常规头部平扫及三维数字影像重建,利用原始DICOM数据建立颅面复合体三维几何模型,在MSC.Metant前处理软件工具中划分网格。结果:建立了完整的颅面复合体三维体几何模型和包含骨缝的完整颅面复合体三维有限元模型,由630,379个单元和148,143个节点组成。探索出一条适用于活体的颅面骨合体三维有限元数字化建模方法。结论:应用螺旋CT薄层扫描、三维重建软件Mimics和非线性有限元分析工具MSC.Marc相结合的方法,建立包含骨缝的颅面复合体三维有限元模型是一种快速有效的方法。
简介:背景:膝关节具有解剖结构复杂性,活动多样性的特点。目前人体膝关节的生物力学研究由于不能进行直接的人体实验而进展缓慢,在尸体上进行实验又不具备正常人体的生理环境,其实验结果并不准确。收稿目的:采用了工程学的有限元分析方法,在无创、活体的条件下,研究膝关节各部位的受力情况。方法:利用CT图像建立膝关节的三维动态有限元模型,在膝关节0°-90°范围内分析前后交叉韧带和髌股关节的受力。结果与结论:前交叉韧带在屈膝0°时张力最大,然后逐渐减小,在屈膝50°-90°之间无明显变化,而后交叉韧带恰恰相反,在屈膝0°-50°时变化不大,之后逐渐增大,屈膝90°时达到最大值。髌股关节受力分析发现,髌股关节的压力是随着角度逐渐增大的。提示膝关节动态三维有限元模型能够逼真模拟膝关节活动,研究正常人膝关节各部位的受力,是骨科生物力学分析的有效工具。
简介:目的寻求一种基于CT断层图像快速且精确地建立全股骨三维有限元模型的方法,并应用有限元分析其力学特性以评价建模方法的优势。方法在Mimics中直接读取符合Dicom3.0标准的股骨原始CT数据,经阂值设定、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得到的模型和统一弹性模量的模型加载200N的垂直载荷,比较两者应力分布的异同。结果获得的股骨有限元模型共含有143780个节点和99650个四面体单元,其弹性模量与CT值(密度)相关分布,取值范围在6.01~15.59GPa之间。与统一弹性模量的模型相比较,应用Mimics得到的模型其应力呈现离散性分布。结论应用Mimics可以建立更符合股骨机械结构和力学性质的三维有限元模型,同时缩短了建模时间,据此模型得到的股骨力学特性分析结果更为可信,以辅助指导临床应用。
简介:摘要医疗联合体的建设旨在促进医疗卫生工作重心下移和资源下沉,提升医疗服务体系整体效能。为了更好地贯彻落实"健康中国"战略,需要围绕人的健康管理,统筹、规划资源,努力全方位、全周期地保障人民健康。作者提出要建立以健康为中心的健康联合体,贯穿健康管理、预防、医疗、康复与养老等全生命周期,统筹空间、时间、信息、人力、物力与财力等多元资源,协调责任、管理、利益与服务等全方位职能,延展健康核心链条,多维度把握人民健康核心主旨、多元素组合健康需求-供给模式、多领域实践健康保障体系。健康联合体对推动区域健康产能的良性循环、获得更高的生命健康红利、减少贫困家庭灾难性卫生支出等,具有重要的社会和经济意义。
简介:目的建立腰椎滑脱L4,5后路不同融合术式的三维有限元模型,用于进一步的生物力学研究。方法根据1名成年女性腰椎滑脱志愿者的腰椎CT序列扫描图像和椎弓根螺钉、融合器的几何尺寸,借助Ansys9.0软件,用直接法建立L4椎体滑脱有限元模型,间接法建立椎弓根螺钉系统及融合器模型,然后根据临床术式组合成不同后路融合模型。结果通过直接法和间接法搭配使用,成功建立了腰椎滑脱不同后路融合术式的三维有限元模型,包括椎弓根螺钉内固定+后外侧植骨融合、椎弓根螺钉内固定+双枚融合器植入及椎弓根螺钉内固定+单枚融合器植入模型等,这些模型高度模拟腰椎滑脱后路融合术式的结构与材料特性,结构完整,单元划分精细。结论所建立的腰椎滑脱后路不同融合术式的有限元模型准确可靠,可用来进行生物力学实验研究。
简介:目的旨在建立可靠的骨盆三维有限元模型,并对其进行分析与验证,为临床骨盆损伤模拟仿真提供生物力学依据。方法选择正常志愿者1例,行骨盆多排螺旋CT扫描,Mimics9.1重建三维图像,Freeform软件对模型进行修饰,以.iges格式导入有限元软件Ansys9.0中,添加骨盆韧带等结构,构建正常骨盆有限元模型,加载后分析各部位应力。结果建立了高精度骨盆三维有限元模型。模型共有221139节点、143115个单元。皮质骨、松质骨、耻骨联合、关节软骨为solid32(固态32)单元,全部韧带为link(连接)单元。加载后行有限元分析结果表明骨盆稳定,韧带添加合理,仅在坐骨大切迹部位存在应力相对集中现象,结果贴近实际,与其他生物力学试验结果一致。结论利用Mimics和Freeform建立正常骨盆有限元模型,具有较高真实性和精确度,能满足临床骨盆损伤模拟仿真分析的需要。
简介:目的:了解正常上颌复合体在不同状态相同载荷条件下,眶区的应力分布变化情况,进一步探讨其本身的生物力学行为特征。方法:在自主建立的三维有限元模型基础上,利用ANSYS软件分别模拟张口位和正中咬合时,上颌复合体的边界条件,计算并绘制出不同状态相同载荷时各种应力、位移的数据和图像。结果:正常上颌复合体在正中咬合和张口位两种状态下,双侧第一磨牙受垂直集中压力作用,其眶区各部位应力和位移值不仅均较小;而且当受到相同的载荷作用时,其相应部位应力大小及位移值是不相等的。正中咬合时应力值小于张口位,特别是在眶外侧壁区域,这种差异更为显著,且此部位在张口位的位移也大于正中咬合位。结论:正常上颌复合体当双侧第一磨牙受垂直压力时,在不同状态各相应部位的应力和位移大小是不等的。正中咬合状态下,两者均小于张口位。尤其是在眼眶外侧壁上,张口位的应力值显著大于正中咬合位,且张口位位移最大值在视神经孔附近。初步认为,在临床工作中,应避免在张口位给上颌第一磨牙施加过大的垂直压力。
简介:摘要德国外科医师Fleischmann等于1993年首次将创面封闭负压引流用于治疗软组织损伤并获得成功。1994年,裘华德教授将该技术引入我国,经过一系列改造,不断得到完善。现创面封闭负压引流技术广泛用于临床各个领域,在各种急慢性创面的治疗中发挥着相当重要的作用。国内已有数十家企业独立生产各自品牌的创面封闭负压引流装置套件,其种类不下百种。本研究试图收集常见的创面封闭负压引流套件,实测其各项物理系数,利用Abaqus软件构建其相应的有限元模型,通过计算机运算、分析,为创面封闭负压引流技术的基础研究拓展视野,替创面封闭负压引流技术的临床应用提供改进的方向。
简介:摘要创面封闭负压引流技术早在1993年由德国学者兼外科医生提出,并成功设计出专用的负压封闭引流装置。裘华德教授次年将该技术引入我国。经过一系列改造,该技术不断得到完善。目前创面封闭负压引流技术广泛用于临床各个领域,在各种急慢性创面的治疗中发挥着相当重要的作用。国内已有数十家企业独立生产各自品牌的创面封闭负压引流装置套件,其种类不下百种。本研究收集了常见的创面封闭负压引流套件,实测其各项物理系数,利用Abaqus软件构建其相应的有限元模型,通过计算机运算、分析,提出了行之有效的该装置改良设计方案,为优化创面封闭负压引流技术的临床应用提供新的参考。
简介:目的采用三维有限元法模拟不同方向牵引力内收上前牙,分析前牙位移趋势及应力分布,为临床治疗提供指导。方法研究于2012年在福建医科大学进行。建立唇侧直丝弓矫治器、6个上前牙及其牙周膜和前颌骨的三维有限元模型。模拟在0.48mm×0.64mm英寸主弓丝上,以种植钉为支抗、1.47N矫治力整体内收上前牙,设定前牙区牵引钩为0-6mm、后牙区种植钉高度分别为8和14mm。加载后求解,计算出各前牙的位移及牙周膜第一主应力。结果滑动法整体内收上前牙时,牵引钩长度主要影响前牙的矢状向位移方式:牵引钩长度增加至6mm的过程中,侧切牙在唇舌向上由舌向倾斜运动变为舌向整体平移和舌向控根运动外,中切牙和尖牙的三维位移只有数量的增大,趋势基本保持不变。支抗种植钉高度主要影响前牙垂直向位移:种植钉位置越高,侧切牙的压低位移增大,尖牙的伸长位移减小,即前牙整体压低的趋势更明显。结论种植支抗整体内收前牙时,单纯调整牵引钩长度和支抗种植钉高度难以实现前牙段的整体内收,有必要对前牙段增加适当的垂直向压低力量。