目的:探讨运行Ansys命令流文件进行快速建立股骨三维有限元模型的方法,完成股骨骨密度值的精确求解并进行验证。方法:采用12侧完整的新鲜成人尸体股骨标本为实验材料,实验分成真实测量组和有限元分析组。有限元分析组包含如下实验步骤,股骨标本初步处理、高速薄层CT扫描(层距0.625mm)、Mask文件编辑、初步三维重建、表面光滑处理、输出股骨三维模型至Ansys 11.0、运行Ansys命令流文件1完成网格划分、将股骨三维模型输出至Mimics 10.01,按照经验公式赋予材料属性,输出已赋材料属性的三维模型至Ansys11.0即可进行有限元分析,至此完成股骨三维有限元建模。赋予材料属性的经验公式源于国外学者的研究,主要包括CT值与密度值的函数关系、密度值与弹性模量的函数关系,甚至,可以根据Mimics的规定进行自定义。在所建立的12个股骨有限元模型上,进行简易的施加载荷及条件约束,完成有限元分析后,运行Ansys命令流文件2及文件3,即可读取10种材料属性体单元的数值及体积,并以*.txt格式文件输出,在Excel中完成10种材料属性体单元的体积的统计,与相应的密度值的乘积即为各材料属性的质量,从Mimics中直接读取三维模型的体积,质量总和与体积的比值即为所求解的骨密度值。真实测量组将12侧新鲜股骨标本的肌肉及肌腱等软组织切除,然后将股骨浸泡于无水酒精1周,取出自然晾干,以电子天平精确称重后计算真实骨密度值。2组骨密度值的数据进行单因素方差分析及相关分析。结果:1快速完成12侧股骨标本有限元建模并完成简易的有限元分析;2通过有限元分析的方法完成股骨骨密度值的理论推导;3统计学分析表明2组骨密度值无统计学意义上的差异,2组数据的相关系数为0.9425。结论:1使用Ansys命令流文件的方法可以提高有限元建模的效率;2本课题的骨密度值求解精确度高、重复性好、质量控制好;3本课题的实验方法在完成有限元建模的同时获取骨密度值,而且,所建立的有限元模型可以根据实验目的进行更复杂的有限元分析。