- 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
- 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
29
第29卷第4期 苏州大学学报(工科版) VoL No.4
OFSUZHOU
2009年8月 JOURNAL UNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCE
EDITION) Aug.2009
文章编号:1673—047X(2009)一04—0056—03
基于CT图像构建髌股关节生物力学模型
张文1,倪俊芳1,蒋定华2,顾军1,张勇1,刘鹏1
(1.苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021;2.苏州大学第一附属医院,江苏苏州215006)
摘要:采用活体膝关节为标本,应用CT扫描技术获取膝关节的断层数据图像。利用图像处理软
件处理骨骼边缘轮廓数据,提取其二维曲线,在CAD软件的辅助下建立了髌股关节三维骨性结构实
体模型,并导入ANSYS软件得到其三维有限元模型,为进一步建立膝关节整体模型以及受力分析提
供研究平台。
关键词:膝关节;生物力学;CT扫描;有限元
中图分类号:R318.0l 文献标识码:A
0引言
膝关节的解剖结构、所处的力学环境以及功能要求使得膝关节成为人体中最常遭受损伤的部位之一。对
于膝关节的生物力学研究,有限元分析具有一些实验研究方法所不能比拟的优点,正被越来越多地应用于骨
科基础和临床研究…。本文利用CT扫描图像,在CAD/CAE软件的辅助下,对建立膝关节三维有限元模型的
方法进行探讨。
1膝关节受力分析
膝关节是由股骨远端、胫骨近端和膑骨共同组成的双关节结构,是
连接大腿和小腿的滑膜关节,不仅具有关节面、关节腔和关节囊这些滑
膜关节的必备结构,而且还具有像半月板、韧带、滑囊和脂肪垫等完善
的辅助结构,其解剖结构如图1所示拉。3J。
作用于膝关节的力很复杂,其中股骨两髁与胫骨平台之间的压应
力是其受力的主要部分,此力随人体的负重和大小腿步态方式的不同
有很大变化。例如,当两腿同时站立时,膝无弯曲力矩,其静态受力约
为体重的0.43倍;当平地行走时,重力、惯性力和肌肉拉力的合力构成
‘8’前视图 ‘b’后视图
了膝关节的承载负荷,可达体重的3.02倍;上楼时可达体重的
4.25倍‘3—41。 图1膝关节解剖结构
为了了解膝关节内应力分布情况、解释骨骼重建、估计骨折危险
度b】,需要建立解剖学水平上的三维有限元模型,进而利用有限元方法分析膝关节受力情况。
2有限元模型的构建
膝关节的三维重建集合了CT影像技术、图像处理技术和反向工程技术m7I,其总体流程如图2所示。
收稿日期:2009—03—23
作者简介:张文(1984一),男,硕士研究生,主要研究方向为生物力学模型的有限元分析。
万方数据
第4期 张文,倪俊芳,蒋定华,等:基于cT图像构建髌股关节生物力学模型
由于骨骼与皮肤软组织具有不同的图像特征和几何特征,不能同
时三维重建,因此本实例主要是采用cT扫描技术获取膝关节截面图
原始数
像,利用图像处理软件逐层处理骨骼边缘轮廓数据,提取其二维曲线,
在CAD软件的辅助下建立了髌股关节三维骨性结构实体模型。 据获得 翠:载
计算机
2.1 CT扫描
BMP图片
从医院选取1名膝关节骨折患者作为活体标本,沿轴线方向作横断
文档评论(0)