准确构建个体化膝关节有限元解剖模型的方法

目的利用多模态影像数据融合和多种建模软件协同应用的方法准确构建膝关节有限元解剖模型,为研究膝关节生物力学行为奠定基础。方法采集正常膝关节CT和MRI影像数据,导入Mimics软件,提取骨、软骨、韧带和半月板,分别构建三维工程化模型。以外部标记物为参照进行模型的配准融合。将膝关节工程化模型导入SC/Tetra和Hypermesh软件,分别进行干涉面删除、网格自定义划分、局部网格优化和体网格划分,构建包含多解剖结构的膝关节有限元模型。结果基于CT和MRI影像数据构建出膝关节骨、软骨、韧带和半月板的三维工程化模型。以三维工程化模型为基础,多种建模软件协同应用构建的有限元模型充分保持了膝关节各结构的解剖学特征。结论利用CT和MRI影像数据融合和多种建模软件协同应用的方法可以构建活体膝关节有限元模型,并保持膝关节各解剖结构的解剖真实性,为准确模拟膝关节生物力学特征提供前提。