有限元模型条件下股骨力学分布及材质分析

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目的为最大限度的达到功能性愈合,有必要结合股骨的解剖形态特点,利用计算机等现代技术,对股骨的材质特性及受力情况进行详细分析,从而加深临床对股骨颈骨折的认识,设计切合实际的个性化治疗方案。方法股骨CT扫描数据以dicom格式直接储存,然后由Mimics转换文件格式并读入图像,确定阈值为1250—2637Gv,经3D计算得到模型;根据骨骼结构的CT值应用相关经验公式自动分级定义股骨骨性结构的密度、弹性模量,形成股骨有限元模型;选取股骨底面6个节点定义约束,并选取股骨头处3个节点向下施加150N的力,加载求解。通过后处理模块导出应力应变图,得出选取节点的受力数据。结果得到了直观的股骨的面模型和可用于力学分析的股骨有限元模型并获得了股骨的材质数据。结论利用CT扫描数据可由Mimics经计算得到3D模型,亦可根据骨骼结构的CT值形成有限元模型;利用有限元模型可模拟不同位点施加压力,并加载求解;根据加压下力学分析结果,帮助判断不同部位骨折力线及决定固定方案。
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