基于MSCT構建髖骨三維有限元模型及仿真生物力學研究.pdf

1、研究目的： 采用活體結構CT原始DICOM數據，利用交互式醫(yī)學影像控制系統(tǒng)，對單側髖骨建立有限元模型，探討該方法應用中單元類型、單元和節(jié)點的數目、大小、布局的選擇，建模方式的特點與可行性，模型與真實結構逼近程度的檢驗；以及基于該模型上有限元分析的臨床應用價值等。力求解決：1.三維實體模型的建立；2.面網格的優(yōu)化；3.體網格的劃分，單元類型、單元及節(jié)點數目、大小及分布的確定，材料屬性的優(yōu)化；4.研究髖骨符合生物力學的約束和負載條件

2、，確保手術前后邊界條件的一致性，研究坐恥骨腫瘤切除手術后單側髖骨的生物力學改變，分析恢復期并發(fā)癥產生原因及指導骨盆重建術。 結論： 1、本研究將薄層CT容積掃描技術與有限元建模結合，應用于仿真生物力學研究中，高效地建立了髖骨有限元模型，是目前醫(yī)學有限元建模領域一個新的嘗試；DICOM數據未經任何第三方軟件處理和轉換，直接運用到髖骨建模中，精度較以往研究方法明顯提高，經查新檢索國內外均未見類似報道；所建模型外形逼真、分辨率

3、極高，同時明顯降低了工作量。 2、交互式醫(yī)學影像控制系統(tǒng)能自動識別DICOM格式文件及確認數據參數，在髖骨建模中具有操作簡單、建模速度快、面網格優(yōu)化質量好，并能與多種有限元分析軟件接口的特點，該方法建模具有良好的可重復性，可推廣應用于人體其他部位，并特別適用于對活體生物力學的研究。 3、研究結果示：①坐恥骨切除術后，骶髂關節(jié)位移及應變與術前比較具有顯著性差異，是恢復期發(fā)生骶髂關節(jié)不穩(wěn)、骶髂關節(jié)功能紊亂、下腰痛的原因之一；