目的:利用有限元分析軟件,對TKA術(shù)后不同股骨假體位置的膝關(guān)節(jié)的屈伸過程進(jìn)行仿真模擬,收集內(nèi)外側(cè)副韌帶張力變化的數(shù)據(jù),探究股骨假體位置對內(nèi)外側(cè)副韌帶張力的影響。方法:1.TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)三維有限元模型的構(gòu)建對一健康志愿者的膝關(guān)節(jié)行CT和MRI掃描,利用二維圖像數(shù)據(jù)重建膝關(guān)節(jié)三維模型,利用逆向工程技術(shù)構(gòu)建PS假體三維模型,按照TKA標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)方式,模擬術(shù)中理想股骨假體位置及偏離理想位置的截骨、假體安裝,并結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù),定義膝關(guān)節(jié)各骨骼、韌帶及假體各部分的材料屬性、相應(yīng)載荷和邊界條件。2.股骨假體位置對內(nèi)外側(cè)副韌帶張力的影響對構(gòu)建成功的不同股骨假體位置的膝關(guān)節(jié)模型的屈伸過程進(jìn)行有限元分析,觀察內(nèi)外側(cè)副韌帶張力變化情況并進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果:1.TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)三維有限元模型的構(gòu)建（1）構(gòu)建了包含骨骼、內(nèi)外側(cè)副韌帶、髕韌帶等結(jié)構(gòu)在內(nèi)的膝關(guān)節(jié)三維模型,確定了符合國人解剖結(jié)構(gòu)特性的標(biāo)志點(diǎn)和標(biāo)志線,建立了符合個體情況的下肢力線。（2）構(gòu)建了較完整的人工膝關(guān)節(jié)PS假體幾何模型。（3）建立了理想股骨假體位置及偏離理想位置的TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)三維有限元模型。2.股骨假體位置對內(nèi)外側(cè)副韌帶張力的影響（1）股... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CT二維圖像導(dǎo)入Mimcs17.0軟件中點(diǎn)擊ProfileLine按鈕，在主窗口穿越骨骼畫一條線，選擇StartThreholdin,

圖 1-2 基于 CT 二維圖像建立的左下肢全長三維數(shù)字化模型1.3.2.2 MRI 二維圖像導(dǎo)入及三維仿真數(shù)字模型建立使用 MRI 二維圖像建立仿真三維模型過程與 CT 二維圖像建立下肢全長方法類似，MRI 圖像可以顯示軟骨、半月板韌帶等組織，但不同組織間灰度差較小，通過計算機(jī)閾值分割方法計算蒙版時噪點(diǎn)較多，本研究采用局部閾值選擇方法逐層選擇需要的部分，需要操作者具有扎實(shí)的解剖知識及閱片經(jīng)驗(yàn)，本操作由

圖 1-3 基于 MRI 二維圖像建立的膝關(guān)節(jié)三維數(shù)字化模型1.3.2.3 膝關(guān)節(jié)三維模型配準(zhǔn)與修飾由于 CT 和 MRI 數(shù)據(jù)基于不同坐標(biāo)系下掃描獲取，MRI 數(shù)據(jù)常用于重建軟骨、韌帶及半月板等軟組織，而在骨骼重建上基于 CT 重建的三維模型更精確[8]。通過 CT 和 MRI 數(shù)據(jù)都可以得到骨骼三維模型，為準(zhǔn)確配準(zhǔn)模型，基于 CT 和MRI 重建出的骨骼模型上股骨干中點(diǎn)、通髁線中點(diǎn)、髁間窩解剖標(biāo)志，根據(jù)三維圖像的配準(zhǔn)原理進(jìn)行模型配準(zhǔn)，進(jìn)而得到含骨骼、韌帶的人體膝關(guān)節(jié)三維幾何模型[9-11]。在 3-matic 軟件中進(jìn)行匹配操作，將膝關(guān)節(jié)的韌帶及骨組織模型進(jìn)行配準(zhǔn)獲取包含 MCL、LCL 的人體膝關(guān)節(jié)完整的解剖仿真模型(圖 1-4)。


本文編號：3105089