应用CT断层图像重建股骨有限元模型

被引：15

作者：

张弢 ^{[1
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张清功 ^{[2
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马信龙 ^{[1
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田心 ^{[2
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王志钢 ^{[1
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马剑雄 ^{[1
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机构：

[1] 天津医科大学总医院骨科

[2] 天津医科大学生物医学工程系

来源：

生物医学工程与临床 | 2008年 / 06期

关键词：

股骨; CT数据; 有限元模型; 生物力学; 临床应用;

D O I：

暂无

中图分类号：

R318 [生物医学工程];

学科分类号：

100103 [病原生物学];

摘要：

目的寻求一种基于CT断层图像快速且精确地建立全股骨三维有限元模型的方法,并应用有限元分析其力学特性以评价建模方法的优势。方法在Mimics中直接读取符合Dicom3.0标准的股骨原始CT数据,经阈值设定、区域增长及形态学操作等生成股骨初始3D模型,后期结合有限元软件ANSYS生成最终的三维有限元网格模型,然后在ANSYS中分别对应用Mimics得到的模型和统一弹性模量的模型加载200N的垂直载荷,比较两者应力分布的异同。结果获得的股骨有限元模型共含有143780个节点和99650个四面体单元,其弹性模量与CT值(密度)相关分布,取值范围在6.01～15.59GPa之间。与统一弹性模量的模型相比较,应用Mimics得到的模型其应力呈现离散性分布。结论应用Mimics可以建立更符合股骨机械结构和力学性质的三维有限元模型,同时缩短了建模时间,据此模型得到的股骨力学特性分析结果更为可信,以辅助指导临床应用。

引用

页码：446 / 450

页数：5

共 8 条

[1]

RELATIONS OF MECHANICAL-PROPERTIES TO DENSITY AND CT NUMBERS IN HUMAN BONE [J].