膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)模型的開發(fā)及其有限元分析.pdf

1、膝關(guān)節(jié)是人體最大最復(fù)雜也是最易損傷的關(guān)節(jié)之一。它由股骨遠(yuǎn)端，脛骨近端和髕骨組成，包括股脛關(guān)節(jié)和髕骨關(guān)節(jié)，同時附著在它們上的韌帶，關(guān)節(jié)囊和半月板組成了關(guān)節(jié)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在日常生活中，膝關(guān)節(jié)是最易受累的關(guān)節(jié)，不僅要支撐著人體的重量，而且要做屈、伸、內(nèi)收和外展及少許旋轉(zhuǎn)等復(fù)雜的三維運(yùn)動。作為人體最重要的關(guān)節(jié)之一，膝關(guān)節(jié)各部位接觸情況的研究對于幫助人們了解關(guān)節(jié)的真實(shí)運(yùn)動，分析各種動作中關(guān)節(jié)受力，發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)損傷及關(guān)節(jié)退行性改變的機(jī)制，正確地指導(dǎo)膝關(guān)節(jié)

2、各類傷病的康復(fù)，指導(dǎo)膝關(guān)節(jié)假體置換定位等都具有重要意義。
　　 在三維建模方面，本論文著重構(gòu)建了基于醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行組織器官的三維幾何建模的整套流程，建立了包括股骨、脛骨、髕骨、半月板及關(guān)節(jié)軟骨的三維幾何模型。它們的外形特征與實(shí)際在體情況相符合，很好的表達(dá)了這些部位的解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
　　 在有限元分析方面，本論文使用ANSYS軟件，對膝關(guān)節(jié)模型開展了一系列分析研究。歸納了膝關(guān)節(jié)應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)的分布規(guī)律，并與骨科的臨床知識相