基于頭臼接觸理論構(gòu)建具有精確軟骨受力面的股骨近端三維模型
本文選題:有限元分析 + 股骨頭軟骨 ; 參考:《廣東醫(yī)學(xué)》2017年20期
【摘要】:目的計算站立位股骨頭軟骨表面負(fù)重區(qū),建立具有精確受力面積的股骨近端三維模型。方法選擇1例健康女性志愿者,獲取DICOM格式髖關(guān)節(jié)CT、MRI數(shù)據(jù)建立骨、軟骨三維模型,基于髖關(guān)節(jié)頭臼接觸理論通過X線圖像計算站立位髖關(guān)節(jié)頭臼接觸區(qū)域,經(jīng)圖像配準(zhǔn)、融合,建立股骨頭軟骨表面三維接觸曲面。結(jié)果建立了具有精確受力面積的股骨近端三維仿真模型,模擬3.3倍體重下股骨頭軟骨受力區(qū)域的應(yīng)力分布、皮質(zhì)骨表面及松質(zhì)骨應(yīng)力集中區(qū)域與傳統(tǒng)研究方法結(jié)果相近。結(jié)論基于站立位髖關(guān)節(jié)頭臼接觸理論能夠準(zhǔn)確計算股骨頭表面負(fù)重區(qū)面積,并構(gòu)建包括關(guān)節(jié)軟骨結(jié)構(gòu)的股骨近端三維有限元應(yīng)力分析模型,該模型的建立方法簡便,受力區(qū)域的設(shè)定更為精準(zhǔn)、合理,為進(jìn)一步的手術(shù)模擬和生物力學(xué)分析提供了較理想的研究平臺。
[Abstract]:Objective to calculate the loaded area on the surface of femoral head cartilage in standing position and to establish a three-dimensional model of proximal femur with accurate force area. Methods A healthy female volunteer was selected to establish a three-dimensional model of bone and cartilage based on DICOM format CT MRI data of hip joint. Based on the theory of acetabular contact, the contact area of head and acetabulum in standing position was calculated by X-ray images, and the images were registered and fused. Three-dimensional contact surface of cartilage surface of femoral head was established. Results A three-dimensional simulation model of proximal femur with accurate force area was established. The stress distribution of femoral head cartilage under 3.3 times body weight was simulated. The results of stress concentration on the surface of cortical bone and cancellous bone were similar to those of traditional methods. Conclusion based on the theory of head and acetabular contact in standing position, the area of the surface load area of femoral head can be accurately calculated, and a three-dimensional finite element stress analysis model of proximal femur including articular cartilage structure can be constructed. The method of establishing the model is simple and convenient. The setting of force region is more accurate and reasonable, which provides an ideal platform for further operation simulation and biomechanical analysis.
【作者單位】: 廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院三骨科;國家重點學(xué)科廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院中醫(yī)骨傷科學(xué)實驗室;
【基金】:廣東省省級科技計劃項目(編號:2013A032500009) 國家重點學(xué)科廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院中醫(yī)骨傷科學(xué)開放基金資助項目(編號:YB06)
【分類號】:R68
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 Mohid Bhandari,Joseph R,Beate P. Hanson,Dan C. Norvell,陳國奮,顧立強;股骨近端關(guān)節(jié)內(nèi)骨折——手術(shù)與非手術(shù)治療的比較[J];中華創(chuàng)傷骨科雜志;2004年05期
2 吳云剛;肖魯偉;童培建;;激素性股骨頭壞死患者股骨近端骨髓成骨活性下降的研究[J];中國中醫(yī)骨傷科雜志;2008年06期
3 張強;王巖;陳怡婷;鄭誠功;魏鴻文;;中國人股骨頭缺血性壞死股骨近端的形態(tài)研究[J];醫(yī)用生物力學(xué);2009年02期
4 湯世斌;;側(cè)臥位和仰臥位股骨近端腔內(nèi)釘治療股骨近端周圍骨折的體會[J];吉林醫(yī)學(xué);2010年13期
5 王子琛;張振明;王懷兵;;股骨近端角度鎖定板治療老年股骨轉(zhuǎn)子間骨折27例療效分析[J];遼寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報;2011年02期
6 孟祥杰;葛世榮;;基于逆向工程技術(shù)的人體股骨近端形態(tài)參數(shù)誤差分析[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2011年35期
7 杜長嶺;馬信龍;張_";馬劍雄;付鑫;盧晉;;雙側(cè)股骨近端對稱性及解剖形態(tài)的三維重建研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程與臨床;2012年03期
8 姜軼;;股骨近端角度鎖定板治療老年股骨轉(zhuǎn)子間骨折的療效分析[J];中國醫(yī)藥指南;2012年12期
9 楊曉龍;邱瑾;張偉;聶富祥;;股骨近端解剖鎖定板治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折54例療效觀察[J];吉林醫(yī)學(xué);2012年26期
10 龔家富;;股骨近端解剖鎖定板治療老年股骨粗隆間骨折[J];航空航天醫(yī)學(xué)雜志;2012年09期
相關(guān)會議論文 前10條
1 孫培棟;畢振宇;趙衛(wèi)東;歐陽鈞;;股骨近端在側(cè)方跌倒中受力狀態(tài)的有限元研究[A];中國解剖學(xué)會2013年年會論文文摘匯編[C];2013年
2 劉勤;王慧娟;李秀平;聶小芳;吳小燕;;回歸分析方法在股骨近端參數(shù)測量中的運用[A];第11屆全國中西醫(yī)結(jié)合骨傷科學(xué)術(shù)研討會論文匯編[C];2003年
3 張帥;張海波;段宏;閔理;張暉;屠重棋;;股骨近端骨缺損與骨折相關(guān)性的三維有限元研究[A];第20屆中國康協(xié)肢殘康復(fù)學(xué)術(shù)年會論文選集[C];2011年
4 史慶軒;胡宏偉;寧廷民;侯存強;李慶峰;包健;;股骨近端鎖定板和防旋股骨近端髓內(nèi)釘治療老年股骨粗隆間骨折的治療比較[A];第20屆中國康協(xié)肢殘康復(fù)學(xué)術(shù)年會論文選集[C];2011年
5 王慶甫;張衛(wèi);孫綱;;股骨近端微創(chuàng)手術(shù)療法的臨床研究(附11例報告)[A];第九次全國中西醫(yī)結(jié)合創(chuàng)傷骨科學(xué)術(shù)大會論文匯編[C];2001年
6 張帥;屠重棋;段法;閔理;周勇;張樹良;姜勇;馮品;;股骨近端骨缺損與骨折相關(guān)性的有限元分析[A];第20屆中國康協(xié)肢殘康復(fù)學(xué)術(shù)年會論文選集[C];2011年
7 高均宏;朱海濤;馮健;王文躍;胡祖愉;王儉;胡江;劉洪新;;亞洲型股骨近端抗旋髓內(nèi)釘微創(chuàng)治療老年不穩(wěn)定股骨轉(zhuǎn)子間骨折[A];浙江省醫(yī)學(xué)會骨科學(xué)分會30年慶典暨2011年浙江省骨科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2011年
8 何飛熊;王巍;謝俊;;股骨近端解剖鎖定型鋼板治療股骨近端粉碎性骨折[A];2012年浙江省骨科學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年
9 楊陽;馬信龍;馬劍雄;王志彬;王志鋼;馬寶意;;防腐股骨與PMMA人工股骨近端標(biāo)本的生物力學(xué)差異[A];第七屆全國創(chuàng)傷學(xué)術(shù)會議暨2009海峽兩岸創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)論壇論文匯編[C];2009年
10 付鑫;杜長嶺;馬信龍;徐桂軍;張_";盧晉;王樹俊;;利用有限元分析股骨頸骨折內(nèi)固定術(shù)后前傾角變化對股骨近端力學(xué)的影響[A];第十九屆全國中西醫(yī)結(jié)合骨傷科學(xué)術(shù)研討會論文匯編[C];2012年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條
1 曹振華;股骨近端形態(tài)學(xué)參數(shù)與股骨近端骨折風(fēng)險的相關(guān)性及影響因素分析[D];南方醫(yī)科大學(xué);2016年
2 吳偉;股骨頸骨折斷端骨缺損內(nèi)固定術(shù)后股骨近端生物力學(xué)有限元分析[D];武漢大學(xué);2015年
3 呂林蔚;股骨近端結(jié)構(gòu)形態(tài)對其強度影響的生物力學(xué)數(shù)值仿真研究[D];吉林大學(xué);2014年
4 周峰;股骨近端創(chuàng)傷的生物力學(xué)和臨床研究[D];蘇州大學(xué);2003年
5 楊沛彥;股骨近端形態(tài)與錐形柄全髖生物學(xué)固定的相關(guān)研究[D];蘇州大學(xué);2006年
6 左建林;基于三維CT掃描的股骨近端髓腔形態(tài)學(xué)及全髖股骨側(cè)假體的優(yōu)化設(shè)計研究[D];吉林大學(xué);2008年
7 張強;中國人股骨頭缺血性壞死人群股骨近端髓腔形態(tài)研究及其人工股骨柄的研制[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院;2009年
8 趙繼軍;高壓氧促進(jìn)激素性股骨頭壞死多孔假體植入后骨整合的實驗研究[D];華中科技大學(xué);2008年
9 劉宏偉;CroweⅣ型成人DDH股骨近端形態(tài)測量及(EBM RP)金屬3D打印個性化人工股骨柄假體研究[D];蘇州大學(xué);2015年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 肖捷成;基于三維重建的股骨近端解剖測量及臨床意義[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年
2 嚴(yán)亮;成人髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良患者股骨近端的解剖形態(tài)學(xué)特征[D];復(fù)旦大學(xué);2013年
3 孫洋洋;骨盆三聯(lián)截骨聯(lián)合股骨近端截骨在Perthes病包容治療中的療效研究[D];蘇州大學(xué);2015年
4 張志奮;不同治療方法對高齡股骨轉(zhuǎn)子間骨折的療效分析[D];山西醫(yī)科大學(xué);2015年
5 張曉輝;外科手術(shù)治療股骨近端腫瘤的療效分析[D];山西醫(yī)科大學(xué);2016年
6 倪新宇;股骨近端鎖定鋼板內(nèi)固定術(shù)治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折的臨床觀察[D];遼寧中醫(yī)藥大學(xué);2016年
7 江藝;一項對466個中國漢族健康成人的回顧性分析:年齡對股骨近端幾何形態(tài)的影響[D];南方醫(yī)科大學(xué);2016年
8 李建濤;股骨近端防旋髓內(nèi)釘(PFNA)與內(nèi)側(cè)支撐髓內(nèi)釘(MSN)治療股骨粗隆間骨折的有限元分析研究[D];中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院;2016年
9 關(guān)瑞盛;股骨近端髓腔形態(tài)測量和Tri-Lock短柄的臨床應(yīng)用[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2016年
10 姜軒;基于有限元方法分析股骨頸短縮對股骨近端生物力學(xué)的影響[D];天津醫(yī)科大學(xué);2016年
,本文編號:2111327
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/waikelunwen/2111327.html