基于有限元分析研究Colles骨折手法复位的机制

发布时间：2021-07-10 02:39

　　目的:本课题的研究目的是将医学三维重建技术和有限元分析方法引入到中医正骨手法的研究中,以桡骨远端骨折为研究对象,通过建立桡骨模型并验证有效性,再建立Colles骨折模型,模拟中医正骨手法操作,对其进行生物力学分析,研究中医正骨手法的作用机制。方法:通过先期建立的三维腕关节模型,结合有限元分析方法,对模型划分网格并赋予材料属性,使其成为接近真实人体物理特性的桡骨有限元模型,与既往研究数据对比,验证其有效性。再建立逼真的Colles骨折三维几何模型。基于桡骨远端骨折模型,将正骨手法进行参数分解,逐步加载到骨折模型上,利用有限元软件进计算,观察应力应变情况,并分析计算结果。结果:运用ANSYS软件,通过对模型加载载荷,模拟中医正骨手法,得出断骨的应力应变结果:100N纵轴最大位移量是0.18cm,200N纵轴最大位移量是0.36cm,应力主要集中桡骨腕关节而靠背侧缘。100N横轴最大位移量是0.22cm,200N纵轴最大位移量是0.44cm,应力主要集中在桡骨腕关节面靠背侧缘。结论:桡骨远端骨折可通过手法复位。通过有限元分析研究中医正骨手法的方法可行,避免实体试验的外在干扰,可以较好的控制试... 

【文章来源】：南京中医药大学江苏省

【文章页数】：41 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１手腕关节模型??

提取软组织肌肉等数据，然后输出建立各自的三维几何模型，再经Ｇｅｏｍａｇｉｃ??软件对几何模型进行采样、光滑处理、表面拟合、配准等处理后，再针对局部特征，??根据ＣＴ及ＭＲＩ数据轮廓，进行精准建模和微处理，获得手腕关节模型图２－１。并通??过参考既往文献，验证有效性。具体技术路线图如图２－２。??图２－１手腕关节模型??患?ＣＴ?图像????＃?＾?＾?￥?（?ＣＴ扫描仪?Ｊ??描?面重?＼＿■＿——／??建?Ｊ?ｉ?｜????办……？……………：???１??ＤＩＣＯＭ数据??图阈?区图平??像值域?像滑??预选?增分去?ｋ?Ｍｉｍｉｃｓ软件?ｊ??处择长?割?噪?＞??｜理????ＪＪ．??｜??ＳＴＬ?文

在有限元前后处理软件中，将前期研究的腕关节三维有限元模型中掌骨、尺骨、??肌肉、血管、神经等单元去除，仅保留桡骨，获得只有骨骼材料的中立位简化桡骨??三维有限元模型。（图２－３）??？ｔｏ?ｔ？?ｔｈｒ?？？?ＷＷ?１ＭＵ?ｔａｗ?ｃ？？ｍ?ｃ＿ｉ?．??？ＭＣＷ?ＷＭ?？？?＿■丨．＿?ＭＨ＞?ＡＨ?ＪＭＡ?Ｊｗ?Ａ＊?ＪＭ?ＡＭ??＾?Ｘ?？?Ｃｌ?＊?＊？?Ｗ?ｉ??０?—?一?？－?？?＊??？？?＼?．?ｔ??：］＇■??ｃ?ｌ?＊■—??１?Ｉ??？?－?－??．？－?－?－?■?－?－?■?■！?－?－?－?？?－?－－?－－?－－?－－?－－?－－?－－?－－?－－？?？一?，■■?＿？?■??°?？??？???１???４?？＊?Ｉ??？■？？＊＊＊？?”＿■？?｜｜？Ｍ？?？＆?Ｃ??ｈｌａＭ?ＷＭ—?Ｍｍ?“！＇■＇／＊＂?ｉ?■??图２－３桡骨模型??４．?４网格划分??网格划分确定模型的模拟程度，并确定最终的有限元分析结果是否相对准确。??划分的网格越密集，反应到模型上是更加精细的模型，所以划分的网格越多，有限??元分析便越接近真实情况。但是，随着划分网格的密度增加，其计算量也会变多。??理论上，如果计算量足够大，将可以完美模拟真实情况。但是，受计算机硬件的限??制，有必要在实际操作中选择合适的网格密度。??桡骨表面网格形式的立体几何模型，在转化成有限元网格的过程中，首先需要??对原始网格重新划分并进行优化

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3275013