股骨颈有限元分析的赋材料属性方法探讨及有效性验证
张国栋1
廖维靖1
陶圣祥2
毛文玉3
陈建桥3
郑晓晖4
牛素生5
1.武汉大学中南医院,康复医学科,湖北省武汉市,4300712.武汉大学中南医院,骨科,湖北省武汉市,4300713.华中科技大学力学系,湖北省武汉市,4300744.武装警察部队福建总队医院骨科,福建省,福州市,3500255.福建中医学院骨伤系骨生物与力学实验室,福建省福州市,350108
摘要：背景:作者前期实验通过理论推导的方式,认为将骨骼材料属性分为10种即可达到有限元分析的要求,其结论是否与真实相符,有待于与体外力学实验结果进行对比验让.目的:对12侧股骨上段标本进行有限元分析,并与体外力学试验结果对比验证,以探讨骨骼合理的赋材料属性方法.方法:将12侧股骨上段标本进行高速CT薄层扫描,在Mimics中进行三维重建,在Ansys中进行体网格划分.有限元分析组在Mimics中根据灰度值将三维模型材料属性分为2种(密质骨及松质骨)、10,50,100,200,400种后赋予材料属性,在Ansys中进行力学分析并采集股骨颈表面节点力学数值.体外力学实验组将12侧股骨上段标本进行压缩实验,采集与有限元分析组相同的测试点力学数据.结果与结论:单因素方差分析显示,力学实验组与有限元分析2种材料属性组比较,差异无显著性意义(P=0.082);与有限元分析10,50,100,200,400种材料属性组比较,差异无显著性意义(P>0.39).有限元分析各亚组中,2种材料属性组与其余各组比较,差异有显著性意义(P<0.05),10,50,100,200,400种材料属性组间比较,差异无显著性意义(P>0.9).结果提示,赋予骨骼10种材料属性即可达到有限元分析的要求.
关键词：股骨颈三维重建有限元材料属性有效性验证数字化医学
分类号：R318(医用一般科学)
论文发表日期：2009-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 10263-10268 )
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