股骨有限元建模及相應(yīng)的生物力學(xué)分析.pdf

1、股骨是人體最長(zhǎng)的骨，在人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中主要起支撐作用，上段股骨頭是構(gòu)成髖關(guān)節(jié)的一部分，下段股骨內(nèi)、外側(cè)髁是構(gòu)成膝關(guān)節(jié)的一部分，解剖結(jié)構(gòu)分為骨皮質(zhì)和骨松質(zhì)。股骨受損和壞死困擾著大多數(shù)股骨患者，傳統(tǒng)的假體置換手術(shù)在臨床上存在很多不足，諸如排異反應(yīng)、假體掉落和個(gè)體差異性。隨著有限元法廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，個(gè)性化股骨置換手術(shù)在骨缺損的研究中是個(gè)很熱的話題。本文使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行了股骨三維重建、有限元建模及分析。本文所建模型能有效地分析股骨的力學(xué)

2、特性，為下一步定制個(gè)性化人工髖關(guān)節(jié)奠定基礎(chǔ)。
　　本文選取新鮮豬股骨上的三個(gè)點(diǎn)貼應(yīng)變片，在材料實(shí)驗(yàn)性能機(jī)INSTRON5544進(jìn)行單軸壓縮實(shí)驗(yàn)，獲得三個(gè)位置的實(shí)驗(yàn)應(yīng)變值;實(shí)驗(yàn)前對(duì)其行CT掃描，獲得DICOM格式文件并刻入光盤，其后導(dǎo)入Mimics10.01試用版中進(jìn)行三維重建，用Ansys12.0試用版體網(wǎng)格劃分，由于骨材質(zhì)分布呈非均勻性特性，再導(dǎo)入Mimics10.01賦材料屬性，最后導(dǎo)入Ansys12.0進(jìn)行有限元計(jì)算，獲得對(duì)