简介:目的利用三维有限元原理,通过三维有限元软件创建正常人腰骶椎三维有限元模型,并对模型进行有效性考证。方法选取一名健康成年男性志愿者,在平卧非承重条件下采用螺旋CT行薄层扫描,利用数字软件Simpleware2.0、Geomagicstudio9.0、Hypermesh10.0、ANSYS9.0及Abaqus6.10-l等建立正常人腰骶椎(L3-S1)模型。对健康完整模型进行四种状态(前屈、后伸、侧屈和轴向旋转)的加载分析,并将L3/4在不同工况下的角位移与以往文献结果比较,来验证模型的有效性。结果建立健康成年男性的L3-S1三维有限元模型,包括72158个节点,173035个单元;模型L3/4节段在前屈、后伸、侧屈及旋转运动时的角位移数值与其他实验数据对比相似性好,各椎间盘最大VonMises应力与文献结果一致。结论通过有效性验证,可认为该基于正常人体L3-S1腰骶部的三维有限元模型在一定的条件下是有效的,可用于生物力学实验。
简介:磁探测电阻抗成像(magneticdetectionelectricalimpedancetomography,MDEIT)通过体表电极向成像体注入激励电流,利用外部空间磁场分布数据重建成像体内部电导率分布。MDEIT技术应用于肺部肿瘤的动态检测,实现更加贴近实际的仿真计算;应用图像分割在临床CT图像获取胸腔内部结构先验信息,进而构建正常人与肺部肿瘤患者胸腔的三维模型,应用有限元分析分别计算胸腔外部磁场分布,并对其进行特征分析。正常人与肺部肿瘤患者胸腔周围的磁感应强度在空间分布上存在差异,两者对比结果显示,患者比正常人高出10.52%。外部磁感应强度的异常一定程度上反应了胸腔内组织的病理变化,为MDEIT在肺癌检测中的应用提供合理参考。
简介:基于CT图像数据结合图像处理软件建立人体下颈椎C3-C7活动节段的三维有限元模型,并验证模型的有效性。选取一名健康志愿者颈椎CT数据,建立包括椎体、后部结构、终板、椎间盘、韧带和关节突等部分的下颈椎C3-C7三维有限元模型,赋予颈椎组织不同成分的材料属性,模拟人体颈椎在正常生理状态下承受扭矩载荷时,前屈、后伸、侧弯和旋转等运动情况下颈椎椎体、椎间盘和小关节的生物力学特性。颈椎C3-C7活动节段在四种工况下的活动范围与前人离体实验和有限元分析的研究结果基本吻合,颈椎椎体、椎间盘和小关节的应力分布符合其生物力学特性。下颈椎C3-C7活动节段的模拟结果符合人体的真实运动规律,为临床颈椎的生理、病理研究以及植入器械的力学性能分析奠定理论基础。
简介:目的探讨根据三柱理论原则治疗Pilon骨折的临床疗效;总结三柱理论对于手术治疗的指导意义。方法回顾性分析2013年1月到2016年2月本院41例按照Pilon骨折三柱理论原则指导下行开放手术治疗并有1年以上完整随访资料的病例资料,其中男32例,女9例;年龄22~84岁,平均45.6岁;均为单侧骨折;高处坠落伤19例,交通伤12例,行走摔扭伤10例。按三柱理论分型为单纯外侧柱骨折7例,单纯内侧柱骨折5例,内侧+外侧柱骨折16例,内、外、后三柱骨折13例。手术切口选择以进入主要力线骨折块的直接入路为主,钢板也按各柱力线方向固定,术后8周采用Burwell-Charnley骨折复位放射学标准评价骨折复位情况,术后6个月采用美国足踝外科协会(AmericanOrthopedicFootandAnkleSociety,AOFAS)踝-后足功能评分评价踝关节功能恢复情况。结果41例病人均获得随访,随访时间为12~26个月(平均15个月)。所有病人均骨折愈合;未出现切口感染、化脓、深静脉血栓形成;2例出现切口周围软组织轻度坏死,1例出现切口脂肪坏死液化等并发症,均换药后痊愈。Burwell-Charnley放射学标准评估:解剖复位30例,复位一般11例,复位差0例;AOFAS踝-后足功能评分为70~91分,平均81.6分。结论Pilon骨折三柱理论指导手术治疗疗效明显,能使骨折获得更佳的愈合和内固定选择,取得更好的疗效,值得临床推广应用。