目的:探讨建立肘关节尺骨冠状突骨折三维有限元模型并验证其有效性。 方法:选取1名正常成年男性为研究对象,使其右肘关节处于旋前伸直位,行螺旋CT断层扫描,应用CT扫描技术及图形数字化方法获取肘关节尺骨冠状突骨折的三维坐标以及连续的断层图片,导入Mimics医学建模软件生成实体模型后,应用大型通用有限元分析软件ANSYS10.0,并通过确定材料特性参数和网格化,建立带有全部骨骼、主要韧带、皮
目的:探讨建立肘关节尺骨冠状突骨折三维有限元模型并验证其有效性。
方法:选取1名正常成年男性为研究对象,使其右肘关节处于旋前伸直位,行螺旋CT断层扫描,应用CT扫描技术及图形数字化方法获取肘关节尺骨冠状突骨折的三维坐标以及连续的断层图片,导入Mimics医学建模软件生成实体模型后,应用大型通用有限元分析软件ANSYS 10.0,并通过确定材料特性参数和网格化,建立带有全部骨骼、主要韧带、皮肤及软组织在内的人肘关节尺骨冠状突的三维有限元模型,将尺骨冠状突的上表面及软组织完全固定,在模型上端加载适当的轴向、外翻、外旋载荷,进行求解得出正常状态下人尺骨冠状突压力分布情况;随后在同样的约束、加载条件下,对同一志愿者应用肘关节压力测量系统测量肘关节尺骨冠状突压力分布情况,并将结果与有限元模型的相应预测结果进行比较,从而初步验证模型正确性。
结果:建立了包括全部骨骼、主要韧带、皮肤及软组织在内的人肘关节尺骨冠状突三维有限元模型,初步验证三维有限元模型几何形状与材料特性的还原性良好,可以准确反映肘关节尺骨冠状突骨折的移位情况与肘关节稳定性的关系。
结论:采用CT扫描资料并利用Mimics、ANSYS等软件建立的包括骨骼、主要韧带、皮肤及软组织在内的三维有限元模型经验证切实可靠,有助于肘关节尺骨冠状突骨折的正确诊断与治疗,为尺骨冠状突骨折的进一步力学研究提供良好的数字化平台。
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