简介：摘要目的应用三维重建和有限元分析的方法探究不同内固定方式对水平截骨颏成形术的影响，寻找生物力学最佳的固定方式。方法采集1例小颏畸形患者头颅螺旋CT数据，通过Mimics、Geomagic Studio、Solidworks、Ansys Workbench等软件重建下颌骨三维模型和内固定装置，模拟手术截骨，并分别采用4种内固定方法(单纯H形钛板固定、3根拉力螺钉固定、H形钛板联合双侧直形钛板固定、H形钛板联合双侧拉力螺钉固定)进行固定，通过有限元分析测试在相同载荷条件下各固定方式的形变和应力分布差异。结果H形钛板联合双侧拉力螺钉固定的效果最均衡，整体位移小(0.033 2 mm)，内固定材料和游离骨段应力集中小(分别为59.79 MPa和4.69 MPa)，区域应力小[内固定材料等效应力组间比较时，除与3根拉力螺钉固定方式相近(P>0.05)外，明显小于另2种固定方式(P<0.01)；游离骨段等效应力组间比较时，除与单纯H形钛板固定方式相近(P>0.05)外，明显小于另2种固定方式(P<0.05)]。结论水平截骨颏成形术使用H形钛板联合双侧拉力螺钉固定的方法形变小，不易导致固定材料变形断裂和骨吸收，力学性能优越，相对更适合在临床推广。

简介：摘要目的采用有限元仿真和标本实验结合的方式测定新研制的尺骨鹰嘴交锁髓内钉的力学性能，并探究新型交锁髓内钉(NIN)锥形锁定螺钉使用数量对其固定性能的影响。方法利用Mimics19.0和SolidWorks 2014建立尺骨鹰嘴横形骨折模型，分别采用克氏针张力带（KTB）和NIN修复；利用Ansys分析KTB、NIN的固定强度。用15例人体尺骨标本构造尺骨鹰嘴横形骨折模型，并用Instron E10000力学试验机分别对KTB、NIN使用1颗锥形锁定螺钉（NIN-1）和NIN使用3颗锥形锁定螺钉（NIN-3）修复尺骨鹰嘴骨折模型进行力学试验。结果有限元仿真前臂屈曲45°，受载100 N时，KTB、NIN-1、NIN-3固定尺骨鹰嘴骨折面的最大变形分别为0.131、0.123、0.121 mm。标本试验模拟前臂屈曲45°，KTB、NIN-1、NIN-3的最大破坏载荷分别为（313.38±27.68）、（528.56±53.58）、（871.04±94.95）N，三组间比较差异有统计学意义（P<0.05），NIN-3的最大破坏载荷大于KTB和NIN-1，同时NIN-1的最大破坏载荷大于KTB，两两比较差异均有统计学意义（P<0.05）。结论相比KTB，采用NIN手术操作更方便，力学性能更优，并且NIN-3的力学性能最佳，NIN-1次之。

简介：目的通过有限元分析法对比双螺栓固定系统与克氏针张力带固定系统固定髌骨横形骨折模型的稳定性。方法基于膝关节CT扫描数据,采用Mimics、Patran及Solidworks软件分别建立双螺栓与克氏针张力带固定髌骨横形骨折的有限元模型,采用Abaqus软件模拟屈膝90°髌股关节作用力600N,分别对两个模型进行力学加载,分析位移及应力分布情况。结果螺栓系统固定治疗髌骨横形骨折时,螺栓与螺母相对最大位移为0.02396mm,骨折端的最大接触应力值为47.57Mpa,骨折端的最大等效应力57.40MPa,螺栓的最大等效应力值为119.9MPa;克氏针张力带固定治疗髌骨横形骨折时,克氏针相对最大位移为0.01338mm,钢丝相对最大位移为0.00857mm,骨折端的最大接触应力值为26.24Mpa,骨折端的最大等效应力71.34MPa,克氏针的最大等效应力值为63.1MPa,钢丝的最大等效应力值为272.2MPa。螺栓及克氏针张力带均存在应力集中现象,但最大应力值均小于屈服强度。结论双螺栓固定系统与克氏针张力带固定系统均能够用于髌骨横形骨折的治疗,螺栓固定的骨折端加压力更强,应力更为分散,克氏针张力带系统钢丝应力更为集中。

简介：摘要目的分析枢椎棘突螺钉单侧应用联合对侧椎弓根螺钉固定在寰枢和枕颈固定中的生物力学稳定性。方法构建正常枢椎解剖、椎板薄和椎动脉变异椎弓根细小3种不同解剖状态下的完整上部颈椎有限元模型作为完整模型组，然后分别模拟齿状突骨折进行寰枢固定和寰椎骨折进行枕颈固定。在寰枢固定中，比较单侧枢椎棘突螺钉+对侧椎弓根螺钉+双侧寰椎侧块螺钉固定组（棘突螺钉组）和枢椎双侧椎弓根螺钉+双侧寰椎侧块螺钉固定组（椎弓根螺钉组）；在枕颈固定中，比较单侧枢椎棘突螺钉+对侧椎弓根螺钉+枕骨螺钉固定组（棘突螺钉组）和枢椎双侧椎弓根螺钉+枕骨螺钉固定组（椎弓根螺钉组）。枢椎棘突螺钉分别测试水平、斜向、垂直置钉3种不同的固定技术。模拟颈椎运动，测量枕颈的屈伸、侧屈、旋转的关节活动范围（ROM）。结果在寰枢和枕颈固定中，棘突螺钉组和椎弓根螺钉组的C1~C2屈伸、侧屈、旋转ROM均较完整模型组均明显下降。在寰枢固定中棘突螺钉组C0~C2屈伸、侧屈、旋转的ROM大于椎弓根螺钉组；在枕颈固定中，棘突螺钉组C1~C2侧屈的ROM大于椎弓根螺钉组，棘突螺钉组的C0~C2旋转的ROM大于椎弓根螺钉组。枢椎棘突螺钉分别测试水平、斜向、垂直固定间有差异，但不明显。结论在寰枢和枕颈固定中，枢椎双侧椎弓根螺钉固定和枢椎单侧棘突螺钉联合对侧椎弓根螺钉组合式固定方法均具有良好的稳定性。在寰枢固定中，相对于枢椎棘突螺钉组合式固定，枢椎双侧椎弓根螺钉固定具有更好的寰枢稳定性。在枕颈固定中，枢椎双侧椎弓根螺钉固定在侧屈和旋转活动上较枢椎棘突螺钉组合式固定稳定性更好。枢椎三种棘突螺钉置钉技术间的稳定性差异并不明显。

简介：目的研究单侧小关节分级切除对腰椎稳定性的影响。方法采用三维有限元法建立腰椎活动节段（L4～5）的数学力学模型。结果a）在前屈和后伸状态下，各实验切除组与正常对照组无显著性差异（P〉0．05）；b）在左／右侧弯和左／右轴向旋转状态下，小关节切除1／2以上的各组均与正常组有显著性差异（P〈0．05或P〈0．01）。结论a）单侧小关节分级切除对腰椎节段的前屈、后伸稳定性无显著性影响；b）当腰椎小关节切除范围超过1／2，对腰椎节段侧弯运动有显著性影响，尤其以向对侧侧屈为甚；c）当一侧小关节切除超过1／2后，由于失去了小关节和关节囊的限制，导致腰椎活动节段轴向旋转范围增加显著。

简介：目的验证新型寰椎椎弓根螺钉离体生物力学稳定性。方法通过CT扫描获取1名健康成年男性志愿者C0~3图像信息,应用Hypermesh12.0等图像处理软件构建C0~3三维有限元模型并验证其有效性。置入新型寰椎椎弓根螺钉并枢椎椎弓根螺钉或传统寰椎椎弓根螺钉并枢椎椎弓根螺钉建立2种内固定模型,观察其前屈、后伸、侧曲、扭转等加载条件下C0/C1、C1/C2、C2/C3的活动度及内固定的应力分布,比较2种内固定的生物力学特性。结果置入新型螺钉后C1/C2扭转活动度比传统螺钉减少20.3318%,其他加载条件下活动度基本等同。在侧曲与扭转状态下,新型螺钉最大应力均小于传统螺钉,在前屈、后伸时最大应力相当。结论新型螺钉的生物力学稳定性与传统螺钉相当,在对抗扭转活动方面优于传统螺钉;新型螺钉使应力更加合理分散,最大应力减小,有助于降低内固定失效风险。

简介：摘要目的探讨关节置换术治疗手术失败的股骨转子间骨折的有限元分析及临床疗效。方法以本院2012年6月-2016年6月期间收治的60股骨转子间骨折患者为研究的对象，所有患者均行关节置换手术治疗。回顾性分析患者的临床资料，并对其进行有限元分析。结果非骨水泥型骨干锁定型髋关节假体置换术是治疗股骨转子间骨折行手术失败病例的有效方法。120例患者均顺利完成关节置换术，手术时间（2.23±1.08）h，术中平均出血量（915±47）ml，术中无患者发生股骨骨折或关节脱位情况。随访1年，患者Harris评分（40.3±14）显著优于术前（25.8±9），差异有统计学意义（P＜0.05）。结论针对手术失败的股骨转子间骨折患者可行非骨水泥型骨干锁定型髋关节假体关节置换术治疗，能够恢复患者解剖结构，促进术后早期负重，值得推广。

简介：目的：在单侧上颌骨缺损闭合式重建后,对赝复体修复方法进行力学分析。方法：利用已有的单侧上颌骨缺损的三维有限元模型,在ANSYS程序中分别建立利用皮瓣封闭缺损腔时,颌骨情况及相应赝复体的模型,并进行三维有限元力学分析。结果：应力集中区位于健侧腭部与封闭区的交界处,且在封闭缺损区的黏膜上有一定的应力集中。健侧后牙受力较为均匀。结论：在进行单侧上颌骨缺损外科闭合式重建手术时,要为今后的赝复体修复提供相应的基础,应加强科室间的合作,以使赝复体获得良好的临床效果。

简介：目的利用三维有限元法分析腰椎不同运动状态时椎弓根钉的置入位置对邻近节段椎间盘应力的影响。方法利用三维建模软件建立正常人有效性腰骶椎“厂Si)模型。根据椎弓根钉在椎体的位置，分别建立融合模型A、B、C。并根据不同工况对这3种模型施加相应的预载荷及扭矩，分析比较不同腰椎轴向运动时相邻节段椎间盘应力的变化情况。结果成功建立正常有效的S1三维有限元模型及椎弓根钉棒系统融合固定三维有限元模型。在后伸状态下，模型A的L3A4椎间盘应力明显增加，而模型B、C较融合前无明显变化；在侧曲状态中，模型B、C的L3A4椎间盘应力变化不大，而模型A显著增加；在其余状态中，3个模型的L3A4椎间盘应力均升高，其中以模型A增加最为明显。3个模型在所有状态下L5/S1椎间盘的应力均较融合前略有升高，其中模型B、C应力的变化小于模型A。结论椎弓根钉尖端位于椎体上1/3区域会显著增加融合节段上位邻近椎间盘应力，进而引起相邻节段退变；腰椎融合术不会明显增加邻近下位椎间盘的应力。

简介：摘要目的通过有限元分析比较菱形构型空心钉、动力髋螺钉（DHS）结合防旋螺钉及传统倒三角形构型空心钉固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的生物力学性能。方法选取1名65岁健康男性志愿者，获取其右股骨颈近端CT数据，以及空心钉、DHS数据，通过Mimics 14.0软件构建Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折模型和3种内固定模型。实验分3组：菱形组采用4枚菱形构型空心钉固定，倒三角形组采用倒三角形构型空心钉固定，DHS组采用DHS结合防旋螺钉固定。将上述模型导入Ansys12.1有限元分析软件中，模拟人体直立情况下内固定物的应力分布及骨折处的位移。结果菱形组、倒三角形组、DHS组模型股骨颈内螺钉应力峰值分别为26.95、39.48、34.57 MPa，DHS组模型整体应力峰值集中于股骨干侧方钢板的远端螺钉处，为50.36 MPa；骨折断端应力峰值分别为9.55、10.07、20.10 MPa；骨折断端位移峰值分别为0.64、0.65、0.67 mm。结论与其他2种内固定方式相比，4枚菱形构型的空心钉固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折具有更优的抗剪切力及应力分散作用，且能够在提供有效滑动加压作用的同时减少术后股骨颈短缩。

简介：目的：通过分析种植体颈部螺纹结构，以及Von-Mises应力和应变分布情况，为种植体结构设计提供生物力学实验数据和理论参考依据。方法：本文通过运用三维计算机辅助设计CAD软件，设计建立颈部有螺纹和无螺纹三维种植体模型，利用CT扫描数据重建下颌骨三维模型，牙齿咬合面与上颌骨长轴面形成的倾角为45。，沿此方向施加120N的力作用在牙冠顶部，以模拟实际咬合状态受力。利用有限元分析软件模拟即刻负荷（即骨一种植体之间摩擦系数0．3）和骨愈合后期（即骨一种植体之间为绑定接触）两种加载情况下种植体与周围骨组织之间Von-Mises应力和应变峰值大小及分布状况进行比较和分析。结果：在即刻负荷的条件下，Von-Mises应力、应变在颈部光滑的种植体与皮质骨之间分布均匀，峰值分别为28．654MPa、0．01334mm；而颈部有螺纹种植体与皮质骨之间的Von-Mises应力、应变峰值分别为52．630MPa、0．015864mm。在骨愈合后期，颈部光滑的种植体，在相同咬合力作用下，皮质骨Von-Mises应力、应变峰值分别为36．975MPa、0．010272mm；而具有颈部螺纹设计的种植体所引起的Von-Mises应力、应变峰值分别为35．857MPa、0．010234mm。在骨愈合后期，增加种植体颈部的螺纹设计使得皮质骨所受Von-Mises应力减小1．118MPa、应变峰值也有减小的趋势。结论：即刻负载种植时，增加种植体颈部螺纹结构，在种植体一骨愈合后期，颈部的微螺纹结构可使种植体一骨接触界面的Von-Mises应力和应变峰值有所减小，并且有效改善了接触界面的应力分布状况，有助于其长期稳定性及种植成功率的提高。

简介：摘要目的应用有限元分析比较5种内固定方式固定髋臼后柱骨折的生物力学特性。方法选取1例健康女性志愿者，年龄为50岁，身高160 cm，体重63 kg，体重指数为24.6 kg/m2。将志愿者CT扫描数据以DICOM格式导入Mimics15.0软件生成骨盆三维模型，应用ANSYS 14.5软件建立骨盆三维有限元模型，并验证其有效性。然后生成髋臼后柱骨折模型，建立内髂坐钢板、常规后柱钢板、顺行空心拉力螺钉、经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉及经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型。对5种固定模型行应力加载，比较5种固定模型髋臼后柱骨折线的位移及应力集中部位。结果髋臼后柱骨折线上节点的平均位移：站立位时，常规后柱钢板固定模型（6.13 μm）<经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型（6.85 μm）<经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉固定模型（7.07 μm）<内髂坐钢板固定模型（7.08 μm）<顺行空心拉力螺钉固定模型（7.85 μm）；坐位时，常规后柱钢板固定模型（7.77 μm）<内髂坐钢板固定模型（9.65 μm）<顺行拉力螺钉固定模型（9.69 μm）<经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉固定模型（10.1 μm）<经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型（10.20 μm）。5种内固定模型的应力均主要集中于骨折断端。结论内髂坐钢板及常规后柱钢板固定髋臼后柱骨折的稳定性较空心螺钉（顺行空心拉力螺钉、经坐骨结节逆行空心拉力螺钉、经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉）固定好。

简介：摘要目的探讨股骨中下段骨折后内/外翻畸形愈合对膝关节应力分布与接触面积影响的生物力学研究。方法选取正常成年男性志愿者，进行下肢CT薄层扫描和膝关节MRI成像，利用Mimics软件将CT和MRI图像配准后进行三维重建，建立一个正常下肢模型。在正常模型的基础上对骨和软组织进行位置调整，分别建立股骨中下段骨折残留3°、5°、10°内/外翻畸形愈合模型。然后在有限元分析软件Abaqus中计算畸形愈合对膝关节内外侧间室von Mises应力与接触面积。结果成功建立了正常人下肢及膝关节模型，其形态结构基于下肢CT和MRI重建，与真实膝关节高度相似，并在其基础上建立了股骨远端1/3内/外翻畸形愈合模型。正常中立位内侧胫骨软骨的接触面积与最大应力是244.36 mm2，0.64 mpa，外侧则是196.25 mm2，0.76 mpa。与正常中立位相比，随着正常中立位至股骨内翻角度10°，内侧胫骨软骨接触面积与最大应力增大至264.61 mm2，1.16 mpa，相应的胫骨平台外侧逐渐减小至31.32 mm2，0.35 mpa。而随着正常中立位至股骨外翻10°，内侧平台软骨接触面积与最大应力逐渐减小至24.58 mm2，0.27 mpa，外侧胫骨软骨则逐渐增大至215.46 mm2，2.08 mpa。与正常中立位模型对比时，内侧软骨下骨应力，半月板应力大小与分布范围随着内翻程度增大逐渐增大，随着外翻程度增大逐渐减小。外侧软骨下骨与半月板变化趋势则与之相反。结论股骨内外翻畸形对膝关节间室接触面积和应力分布有明显影响。股骨手术应尽力避免残留内外翻畸形，应早期治疗避免膝关节周围结构损伤，进而延缓膝关节炎的进展。

简介：摘要目的探讨无托槽隐形矫治器联合微种植钉内收上前牙时，先远移尖牙与整体内收两种方式内收时上颌前后牙生物力学效应。方法采集患者上颌骨及上牙列的CBCT数据信息，使用Mimics、Geomagic Studio、HyperMesh等软件，采用逆向工程方法建立拔除上颌第一前磨牙使用无托槽隐形矫治器联合微种植钉整体内收上前牙的三维有限元模型，分析：①矫治器加力远移尖牙；②矫治器加力＋矫治器牵引钩处150 g牵引力远移尖牙；③矫治器加力＋尖牙舌钮处150 g牵引力远移尖牙；④矫治器加力整体内收上前牙；⑤矫治器加力＋矫治器牵引钩处150 g牵引力整体内收上前牙；⑥矫治器加力＋尖牙舌钮处150 g牵引力整体内收上前牙，六种工况下前后牙的牙周膜等效应力和初始位移。结果只远移尖牙时，尖牙所受牙周膜等效应力最大，分别为5.23E-02 MPa、5.65E-02 MPa、5.87E-02 MPa；上中切牙的唇侧位移量分别为－5.08E-03 mm、－9.67E-04 mm、－1.68E-03 mm，第一磨牙牙冠近移量分别为－1.53E-02 mm、－1.40E-02 mm、－1.51E-02 mm。整体内收上前牙时，中切牙所受牙周膜等效应力最大，分别为4.69E-02 MPa、6.26E-02 MPa、4.84E-02 MPa；中切牙的冠根位移差分别为1.44E-01 mm、1.35E-01 mm、1.29E-01 mm，第一磨牙牙冠近移量分别为－2.93E-02 mm、－2.61E-02 mm、－2.33E-02 mm。结论只远移尖牙时，切牙会为尖牙的远移提供支抗，在矫治器上牵引能够更有利于前后牙支抗的保护；整体内收上前牙时，在尖牙上牵引更有利于后牙支抗的保护和切牙的整体移动。

简介：摘要目的比较颈椎前路记忆加压固定器与钛板对颈椎前路椎间盘切除融合术后邻近节段椎间盘活动度及应力的影响。方法有偿募集1名成年男性志愿者，排除颈椎畸形、骨折、感染等疾病后，行C3~C7薄层CT扫描。将扫描数据导入三维有限元建模软件，建立生理状态下的完整三维有限元模型并验证其有效性。将C5-6椎间盘切除后置入椎间融合器，前方应用钛板或颈椎前路记忆加压固定器辅助固定，从而建立钛板固定和记忆加压固定器固定的三椎有限元模型。将三种模型导入三维有限元分析软件ANSYS 16.0，加载垂直向下的轴向73.6 N载荷模拟头重及1. 0 N·m的扭矩模拟颈椎前屈、背伸、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转六种运动，比较完整模型、钛板固定与记忆加压固定器固定后相邻节段椎间盘活动度和应力变化。结果所建立的三维有限元模型在六种工况下的椎间盘活动度与既往研究结果基本相似，证明模型有效。在相邻C4，5节段前屈、后伸，左、右侧屈及左、右旋转六种工况活动度分别为：完整模型3.9°、4.2°、3.7°、3.7°、2.2°和2.2°，钛板固定4.6°、4.7°、4.3°、4.4°、3.3°和3.1°，记忆加压固定器固定4.4°、4.3°、4.0°、4.2°、2.8°和2.7°；不同工况下椎间盘的最大应力分别为：完整模型1.81、1.60、3.99、2.06、3.63和3.41 MPa，钛板固定1.86、1.67、4.21、2.16、3.82和3.63 MPa，记忆加压固定器固定1.84、1.64、4.17、2.14、3.78和3.58 MPa。在相邻C6，7节段六种工况活动度分别为：完整模型3.1°、3.2°、2.5°、2.5°、1.2°和1.3°，钛板固定4.2°、3.7°、3.4°、3.0°、2.1°和2.2°，记忆加压固定器固定3.5°、3.3°、2.5°、2.7°、1.8°和1.9°；不同工况下椎间盘的最大应力分别为:完整模型0.45、0.66、1.12、0.85、0.84和0.82 MPa，钛板固定0.62、0.93、1.55、1.24、1.44和1.27 MPa，记忆加压固定器固定0.61、0.92、1.54、1.22、1.07和1.24 MPa。钛板固定术后相邻节段各个方向活动度及椎间盘压力均高于记忆加压固定器固定。结论颈椎前路记忆加压固定器较钛板固定对相邻节段椎间盘的活动度及应力影响较小，一定程度上可减缓相邻节段退变的进程。

简介：背景：膝关节具有解剖结构复杂性，活动多样性的特点。目前人体膝关节的生物力学研究由于不能进行直接的人体实验而进展缓慢，在尸体上进行实验又不具备正常人体的生理环境，其实验结果并不准确。收稿目的：采用了工程学的有限元分析方法，在无创、活体的条件下，研究膝关节各部位的受力情况。方法：利用CT图像建立膝关节的三维动态有限元模型，在膝关节0°-90°范围内分析前后交叉韧带和髌股关节的受力。结果与结论：前交叉韧带在屈膝0°时张力最大，然后逐渐减小，在屈膝50°-90°之间无明显变化，而后交叉韧带恰恰相反，在屈膝0°-50°时变化不大，之后逐渐增大，屈膝90°时达到最大值。髌股关节受力分析发现，髌股关节的压力是随着角度逐渐增大的。提示膝关节动态三维有限元模型能够逼真模拟膝关节活动，研究正常人膝关节各部位的受力，是骨科生物力学分析的有效工具。

简介：摘要目的通过有限元分析对比经骶2骶骨翼髂骨（S2-alar-iliac，S2AI）螺钉与骶1螺钉连接固定（S2AI screw and S1 screw fixation，S2AI-S1）与传统骶髂螺钉治疗DenisⅡ区骶骨骨折的生物力学稳定性。方法对1名骨性结构正常的男性志愿者的腰椎及骨盆行CT扫描及三维重建，采用ANSYS 17.0软件构建右侧DenisⅡ区骶骨骨折及耻骨联合损伤的有限元模型。骨盆前环统一采用五孔钢板固定，骨盆后环分别采用：骶髂螺钉，S1节段半螺纹空心钉；S2AI-S1；经骶2骶骨翼髂骨螺钉与对侧骶1螺钉连接固定（S2AI screw and contralateral S1 screw fixation，S2AI-CS1）。通过约束双侧髋臼软骨并在L4椎体上方施加500 N垂直应力，比较上述三种固定模型骶骨最大位移、最大von Mises应力和垂直刚度。结果在垂直方向和前后方向上骶骨最大位移方面，S2AI-S1模型均最小，分别为1.40 mm、1.40 mm，而S2AI-CS1模型均最大，分别为1.60 mm、1.56 mm；在水平方向上骶骨最大位移方面，S2AI-S1模型最小（0.19 mm），而骶髂螺钉固定模型最大（0.37mm）；在内固定最大von Mises应力方面，骶髂螺钉模型的应力最大（216.02 MPa），而S2AI-S1模型应力最小（39.82 MPa）；在螺钉周围骨最大von Mises应力方面，骶髂螺钉模型应力最大（39.68 MPa）而S2AI-S1模型应力最小（31.56 MPa）；在S1椎体上表面中心点垂直位移方面，骶髂螺钉、S2AI-S1及S2AI-CS1组分别为0.83 mm、0.73 mm及0.93 mm。以S1椎体上表面中心点垂直位移预测三组模型垂直刚度从大到小依次为S2AI-S1、骶髂螺钉及S2AI-CS1。结论S2AI-S1在三维有限元分析中具有良好的生物力学稳定性，可作为骶骨骨折治疗的一种新型内固定方式。

简介：无

简介：骨表观力学性能参数常被用来评定骨质量,而微观力学性能参数由于难以测得尚未被广泛应用。为从微观水平评判骨质量,本研究提出一种骨微观力学性能参数的预测方法。该方法以大鼠股骨皮质骨为研究对象,预测其在微观水平的失效应变。首先依据扫描影像建立大鼠股骨皮质骨有限元模型,然后以表观压缩实验为研究依据,模仿实验条件,模拟皮质骨有限元模型在压缩载荷作用下的断裂过程,并通过与实验所测表观应力-应变曲线进行对比、反演,预测出大鼠股骨皮质骨在微观水平的失效应变。分析结果显示四只7月龄大鼠股骨皮质骨的微观失效应变数值处于4.53%-4.75%之间。经验证,本方法能够准确预测出骨结构在微观水平的力学性能参数。

简介：摘要目的分析利用CT影像资料建立门静脉系统三维模型，结合有限元分析检测门静脉高压症患者门静脉压力的临床价值。方法回顾分析2016年5月至2018年5月连续在昆明医科大学第二附属医院诊断为门静脉高压症的27例患者资料，其中男性17例，女性10例，年龄范围34～77岁，平均年龄56岁。27例患者均接受经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)，手术期间测量门静脉压力值。将患者CT影像资料导入医学三维软件，重建门静脉三维模型，并导入ANSYS有限元分析软件，结合计算所得边界条件，计算门静脉压力预测值。采用Pearson相关分析门静脉压力实际测量值与软件预测值的相关性。结果27例门静脉高压症患者TIPS支架置入前门静脉压力实际测量值(3 783±930)Pa，预测值为(4 238±1 218)Pa，两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。门静脉压力预测值与实际测量值呈正相关(r＝0.402，95%CI：0.026～0.678，P<0.05)。结论门静脉高压症患者基于CT三维重建和有限元分析所测得门静脉压力值可在一定程度提示实际门静脉压力水平。