胫骨骨折有限元模型建立及生物力学分析

发布时间：2017-08-24 17:13

  本文关键词：胫骨骨折有限元模型建立及生物力学分析

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【摘要】：目的建立基于CT图像的正常人和胫骨平台骨折患者的胫骨三维有限元模型,计算出骨骼模型的位移和应力分布。方法通过对1名健康成年人和1名胫骨骨折患者膝关节的多排螺旋CT扫描,获得连续断层图片,将CT断层图像导入Mimics软件中建立人体胫骨三维面网格模型后,应用ANSYS软件对模型进行体网格划分,材料赋值,生成两人胫骨有限元模型,并对模型进行分析计算。结果胫骨平台外加载荷后,正常人与患者受载面的峰值应变出现的方位相反,正常人出现在胫骨内侧,而患者则出现在胫骨外侧。两者的等效应力均沿胫骨向下逐渐减小,且均在胫骨上中1/3处出现了应力集中现象,而患者还在骨折处出现应力集中;正常人的形变位移梯度比骨折患者明显;两人在整体应力分布变化上差异明显。结论成功建立了胫骨三维有限元模型,得出了正常人与骨折患者之间胫骨的生物力学特性差异,为骨科医师手术治疗方案的制定提供了重要参考依据。
【作者单位】： 徐州医科大学医学影像学院;徐州医科大学附属医院;四川大学华西医院;
【关键词】： 胫骨骨折 胫骨平台 有限元 应力分布 生物力学
【基金】：国家自然科学基金资助项目(81601635) 江苏省科技计划资助项目(BK20150223)
【分类号】：R683;R318.01
【正文快照】： 胫骨平台骨折是膝关节创伤中最常见的骨折之一。膝关节遭受内/外翻暴力的撞击,或坠落造成的压缩暴力等均可导致胫骨髁骨折。由于胫骨平台骨折是典型的关节内骨折,其处理与预后将对膝关节功能产生很大的影响,处理不当都可能造成膝关节畸形、力线或稳定问题,导致关节功能障碍[1~

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本文编号：732518