踇外翻三维有限元模型的建立及静态应力分析

来源 :新疆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jc85858958
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:本研究拟从生物力学角度为出发点,建立踇外翻足的三维有限元模型,通过三维有限元方法分析踇外翻足部生物力学的变化,为研究踇外翻足部病理形态以及生理功能的变化提供实验依据。方法:1.正常成年女性,30岁,排除其他足部疾患。应用SIMENZ16排螺旋CT以层厚l.0mm,间隔1.0mm扫描右足部后跟至趾尖。采用Mimics软件重建左足骨骼三维有限元模型;采用Geomagic studio软件去除坏点,并对骨骼进行面网格划分;利用UG5.0软件建立右足骨骼的实体模型;利用ANSYS10.0软件进行进行装配、网格划分、赋材料属性和有限元计算。2.踇外翻足有限元模型实行如下操作:(1)将距骨各自由度约束;(2)使地面向上移动和足底接触,使接触达到稳定;(3)加载负荷模拟静态双足立的工况,对于体重60kg的人,从胫腓骨垂直地面加集中力300N,于跟骨的跟腱附着点加载垂直向上的150N的Achilles肌腱力。条件设定完毕,运行ANSYS软件命令,电脑自动求解给出足底的力学分析云图。3.所得结果与国内外足底应力试验结果比较,对模型进行有效性验证。结果:1.建立的三维有限元模型几何形状与材料特性的还原性良好,可以满足有限元分析的需要;2.踇外翻足的前足底压力分布与正常足有明显改变,主要表现在重度踇外翻足第一跖骨头下压强值明显减低,第三跖骨头下压强值明显增加,同时第二、四、五跖骨头下压强值有增高的趋势。结论:1.使用CT扫描数据并结合运用Mimics、Geomagic studio、UG、ANSYS等软件建立的踇外翻足三维有限元实体模型真实有效,建模方法实用,可根据需要进行不同的力学分析。2.踇外翻畸形在足部的结构以及生物力学表现上与正常足存在明显的差异,通过本研究总结的各跖骨头下压力分布的规律,能够为踇外翻的临床治疗提供具有参考价值的生物力学评估,对于各种踇外翻的疗效做出客观评价。
其他文献
目的:单肺通气(One lung ventilation,OLV)期间肺内分流率的增加是不可避免的问题,也是低氧血症的重要原因之一。肺泡的萎陷、机械性牵张、手术操作往往造成通气/血流比失调、肺缺
上皮间质转化(Epithelial mesenchymal transition, EMT)是上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的可逆生物学过程,在EMT过程中上皮细胞改变其形态、细胞结构而失去上
<正>维持性血液透析是终末期肾脏疾病患者主要的替代疗法,维持性血液透析患者行动静脉内瘘术,建立良好永久性血管通路,不但能够进行正常血液透析,还能保证透析的充分性,提高
目的探讨认知行为干预结合饮食治疗对妊娠期糖尿病患者血糖控制和母婴结局的影响。方法选取2017年7月~2018年3月我院收治的妊娠期糖尿病患者80例,按随机数字表法分为观察组和
目的:客观比较甲状腺手术中的经验估摸法和定点测量压痕法[1]两法所定切口线的工整性(对称性/线弧型)、高低隐蔽性及患者满意度。方法:2013年3月至4月,选取我科46名患者先后进
墓葬的头向[1]是由当时的时代性或思想性、宗教观念等相关的喜好偏爱决定的[2].头向的选择标准可以分为绝对因素和相对因素两种.前者主要是依据东西南北的自然方位或特定社会
目的:回顾及分析一期前后路联合手术治疗多节段脊髓型颈椎病的临床疗效。方法:对中国人民解放军第174医院(厦门大学附属成功医院)骨科2005.9~2013.3因多节段脊髓型颈椎病行一期前
目的:比较Quadrant微创通道辅助下经椎间孔减压融合内固定术(MIS-TLIF)与传统后路开放手术治疗腰椎退变性疾病的临床效果。方法:自2008年3月~2012年6月(末次随访),共选取80例经保守
目的:讨论临床应用Tubex改良法制备自体富血小板血浆(platelet-richplasma,PRP)对兔来源脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCS)成脂分化及细胞增殖的影响。方法:Ⅰ型
1病例资料例1,女,47岁,因卵巢肿物、盆腔感染于2012年9月5日来我院妇科病房住院治疗。既往体健,否认药物过敏史。体格检查:体温37℃,脉搏78次/min,呼吸19次/min,血压120/80 m