三维有限元方法构建足部健康骨骼与常见疾病模型及生物力学分析

发布时间：2022-05-06 20:07

　　背景:在创伤骨科方面,三维有限元分析不仅仅作为骨折内固定治疗过程中生物力学评估和内固定器材设计、优化的常规手段,近年来也为创伤骨科基础与临床研究开拓新的方向。目的:对足部正常骨骼、扁平足、马蹄足、足部骨折病例进行三维建模及生物力学分析。方法:选取健康受试者以及扁平足、马蹄足、足部骨折患者进行足部CT检查,根据检查数据利用计算机三维成像技术进行三维有限元建模及生物力学分析,根据分析结果得到足部健康骨骼、扁平足、马蹄足及足部骨折应力分布图以及应力值等数据,并对数据结果进行分析。该研究获得福建医科大学附属闽东医院伦理批准。结果与结论:建立足部正常骨骼、扁平足、马蹄足、足部骨折模型并进行生物力学分析,扁平足患者跖骨、跗骨应力值较正常明显增加,马蹄内翻足的应力主要集中于踝关节周围,尤其是在距骨关节面。单纯跖骨骨折对于足跗骨区域应力变化影响较小,Lisfranc损伤患者的足跗骨区应力较正常足部增加较明显。该研究以足部三维有限元建模和生物力学分析将计算机技术与临床实际相结合,为人体足部生物力学研究提供参考,通过应力分析将多种足部情况的力学信息数值化,为足部的临床治疗提供了重要的力学依据。 

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【参考文献】：
期刊论文
[1]前交叉韧带生物力学止点重建的解剖学与有限元分析[J]. 张家豪,任爽,邵嘉艺,牛星跃,胡晓青,敖英芳.  北京大学学报(医学版). 2019(03)
[2]数字化技术在平足研究中的应用:三维模型构建与生物力学分析[J]. 张兴飞,王文成,许亚军.  中国组织工程研究. 2019(20)
[3]足部有限元模型模拟碾压伤的生物力学分析[J]. 张宏,范雅丽,杨东浩,任国山,周宇宁,闫占平.  中国组织工程研究. 2019(12)
[4]不同方法治疗不稳定骨盆骨折中前环损伤的有限元分析[J]. 刘敏,周晓赛,王俊诚,刘良乐,王伟良,蔡春元,杨国敬.  中国骨伤. 2019(02)
[5]桡骨远端骨折锁定钢板的拓扑优化及有限元分析[J]. 钟环,欧阳汉斌,魏波,陈海聪,黄文华,杨洋,张晓东,陈焱君.  中国矫形外科杂志. 2018(23)
[6]退变椎间盘生物力学研究[J]. 祝永刚,孙旗,陈江,刘志超,郭菲宇,肖辉灯,柳根哲.  中国矫形外科杂志. 2018(15)
[7]数字医学在不同学科中的探索应用[J]. 钟世镇.  中华整形外科杂志. 2018 (06)
[8]踝关节融合三维有限元模型的初步建立及验证[J]. 谢强,王智慧,刘文一,高云峰,薛鑫鑫.  中国骨与关节损伤杂志. 2018(06)
[9]有限元分析法在拇外翻生物力学研究中的应用:可靠性与提升空间[J]. 张占阅,董乐乐,左强,郭鹏年,吕国栋,刘瑞.  中国组织工程研究. 2018(11)
[10]Suture Endobutton与跖肌腱重建Lisfranc韧带的生物力学对比研究[J]. 徐世明,蔡慧,邓子文,郭春丽,孙大炜,卓日波,黄东.  中国临床解剖学杂志. 2018(02)

博士论文
[1]距骨数值仿真模型的建立及有限元分析[D]. 卢昌怀.南方医科大学 2011
[2]人体足踝系统建模与相关力学问题研究[D]. 陶凯.上海交通大学 2010

硕士论文
[1]青少年扁平足与正常足的足底压力特征比较分析[D]. 夏域昆.吉林大学 2018
[2]基于解剖学参数的踝关节假体的设计及力学仿真[D]. 徐翔燕.上海交通大学 2015



本文编号：3651129