【摘 要】
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目的:构建一个包含更多结构部件,更加完整全面的肩关节有限元模型。该肩关节有限元模型包含三块骨:肱骨、锁骨、肩胛骨;肩袖四块肌肉:冈上肌、冈下肌、小圆肌、肩胛下肌;以及
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目的:构建一个包含更多结构部件,更加完整全面的肩关节有限元模型。该肩关节有限元模型包含三块骨:肱骨、锁骨、肩胛骨;肩袖四块肌肉:冈上肌、冈下肌、小圆肌、肩胛下肌;以及盂唇和关节软骨。并在对具体问题进行分析时,合理调配使用。既可探究某特定结构的具体生物力学功能,也可全部组装,探究各部分之间相互合作的关系。内容:(1)通过对肩关节复合体进行CT、MRI影像数据采集,采用软件Mimics Research 19.0、Geomagic Design X 2016、Hyper Mesh 2017,依次进行三维重建、网格划分,构建含有肩袖肌肉真实几何外形的有限元肩关节模型。(2)通过在Abaqus软件中模拟肱骨在肩胛骨平面的外展运动,对肩袖的生物力学进行分析。成果:成功构建了所需求的肩关节有限元模型,并仿真模拟了肱骨在肩胛骨平面上举过程。结果表明:肩胛骨前后两组肌肉形成力偶,能够使肱骨在肩胛骨平面上举时保持旋转中立位。且两组肌肉有牵拉肱骨头使其压向关节盂的作用,能够提供肱骨头的稳定性。冈上肌腱在肱骨外展过程中,所受应力不断增大,表明其在肱骨外展过程中,具有提供动力的作用。结论:通过CT与MRI采集肩部骨骼与软组织影像数据,在此基础上构建的肩关节有限元模型拥有更加真实的几何外形,可用于多种肩部生物力学研究。
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