【摘要】：牽張成骨(distraction osteogenesis,DO)已有近百年歷史,最早用于四肢長骨的牽張延長。上世紀70年代初期,Snyder等人首先進行了下頜牽張成骨的實驗研究,近十年來,利用牽張成骨技術進行頜骨缺損修復以及頜骨延長的研究取得了長足的進步。鎳鈦記憶合金牽引器經動物實驗證明其能有效的進行下頜骨的增高和延長。為了進一步獲得力量更持續(xù)、超彈性范圍更大的牽引器,我們設想借助有限元的方法建立牽引器的有限元模型,并探討實現有限元模型的動態(tài)可視化的方法,為牽引器的計算機輔助設計(computer aided design,CAD)奠定基礎。 不完全截骨牽引成骨重建犬下頜骨節(jié)段缺失的實驗取得了成功,為進一步研究怎樣控制截骨;怎樣控制牽引方向不發(fā)生偏差;下頜骨各部位受牽引力的影響會發(fā)生哪些變化,能否導致關節(jié)紊亂的發(fā)生等問題,我們設想建立其有限元模型,從生物力學角度對這些問題進行深入研究。本研究共分為四部分: 第一部分 用于計算機輔助設計的鎳鈦記憶合金牽引器有限元模型的建立 目的:探討一種用于計算機輔助設計的鎳鈦記憶合金(NTMA)牽引器有限元模型的建立方法。 方法:用Pro/E軟件建立一個具有正弦波形、波長為60mm,振幅為10mm的鎳鈦記憶合金牽引器的幾何模型,導入Marc軟件,對其進行幾何修復后生成實體單元,并按實際模擬邊界條件,按鎳鈦合金定義初始條件和材料特性,最終得到鎳鈦記憶合金牽引器有限元模型。 結果:建立了用于計算機輔助設計的鎳鈦記憶合金牽引器有限元模型,可以預測一定形狀的牽引器在變形過程中(各時段)其本身結構中各節(jié)點、
【圖文】：

變形恢復到原長的卸載情況。對于牽引器的有限元模型在變形過程中其本身結構中各點所受的應力情況，也可通過圖形等數據的輸出而清晰的反映出來(圖4)。討論有限元建模是有限元分析所必須的數據前置處理過程，也是有限元方法在實際應用中的主要困難。經驗表明，有限元建模在整個有限元分析工作量中占70%一80%左右，因此，如何快速、準確、高質量地進行自動化的有限元建模，，一直是計算固體力學的重要研究方向。CAD是信息技術和設計技術密切結合而形成的一門高新技術。它對于提

數值越大，顏色越暗。共得到52幅有限元模型的瞬時應力云圖(包括兩張初始狀態(tài)的云圖)鎳欽記憶合金牽引器從最大變形到恢復原狀的卸載過程見圖1。2動態(tài)可視化應力云圖的顯示把當前步變形后產生的靜態(tài)云圖覆蓋上一步的云圖，同時牽引器模型也發(fā)生響應的位移，這樣就實現了場量變化的動態(tài)模擬。(見powerpoint的動畫顯示)討論目前，三維FEA分析廣泛用于與醫(yī)學有關的材料、器械、術式等等的創(chuàng)新中，它是全面描繪非均質性和具有不規(guī)則幾何形態(tài)材料所受應力的唯一方法，為診斷、手術計劃的制定、解剖組織研究、生理參數測量等提供有效的信息，它帶來的是精確的計算和勞動的極大節(jié)約。同時，將產生大量的數字信息，如何對這些數據進行有效的處理是設計者關心的問題，科學計算的動態(tài)可視化正是不斷改進的方向之一
【學位授予單位】：中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：R782

【引證文獻】

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1 李巖峰;范麗娜;胡敏;劉軍;徐侖;楊文芳;;有限元分析犬下頜不全截骨牽張時特定標志點位移情況[J];中國醫(yī)學物理學雜志;2008年01期

本文編號：2710154