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骨密度是有限元分析的重要指標(biāo)，通過骨密度可以賦予骨骼三維模型彈性模量、泊松比、屈服強(qiáng)度等參數(shù)，骨密度值也是溝通虛擬的有限元研究和現(xiàn)實(shí)的體外力學(xué)試驗(yàn)的“橋梁”，甚至骨密度可直接作為診斷骨質(zhì)疏松癥的重要參考，而二維的骨密度測量雙能X線骨密度儀、定量CT、定量超聲在質(zhì)量控制上難以令人滿意，雖然三維骨密度測量定量CT可以測量骨礦密度，并在一定程度上預(yù)判骨強(qiáng)度，但實(shí)用性及質(zhì)量控制尚欠佳。迄今骨質(zhì)疏松癥尚無統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，與當(dāng)前骨密度測量方法尚未完善不無相關(guān)。作者針對目前骨骼密度測量方法上的不足，利用商業(yè)的醫(yī)學(xué)三維重建軟件Mimics及有限元分析軟件Ansys，測量11個股骨上段標(biāo)本的表觀密度，旨在對定量測量骨骼密度的方法作初步探討，并為實(shí)現(xiàn)骨密度-骨強(qiáng)度-骨折預(yù)測的統(tǒng)一分析做準(zhǔn)備工作。
設(shè)計(jì)：觀察對比試驗(yàn)。
時(shí)間及地點(diǎn)：于2008-03/09在武漢大學(xué)中南醫(yī)院及華中科技大學(xué)力學(xué)系完成。
試驗(yàn)標(biāo)本：新鮮成人尸體股骨上段標(biāo)本11側(cè)。
軟件環(huán)境：Windows XP Professional 64bit，Mimics 10.1，Ansys 11.0，SPSS 13.0。
硬件環(huán)境：CPU-Intel I7 965，內(nèi)存-DDR3 1333共6G，圖形加速卡-Nvidia GX260×2，硬盤-Seagate SATA 1T×2。
CT掃描：武漢大學(xué)人民醫(yī)院，64排128層容積CT(CT/I型，美國GE公司)。 試驗(yàn)方法：
標(biāo)本制作及分組：將11側(cè)股骨上段標(biāo)本肌肉等軟組織切除，對照組以試驗(yàn)天平測量質(zhì)量，試驗(yàn)組則按照下述步驟進(jìn)行。
CT掃描、三維重建、體網(wǎng)格劃分：試驗(yàn)參照參考張國棟等]的方法，將面格式的三維模型以Ansys element文件格式輸出至Ansys，運(yùn)行Ansy命令流文件進(jìn)行體網(wǎng)格劃分，所劃分的四面體solid92單元、節(jié)點(diǎn)數(shù)目及三維模型體積。
材料屬性：體網(wǎng)格劃分后將三維模型的lis、nodes、elements三種文件從Ansys輸出至Mimics中，由Mimics對模型之灰度值進(jìn)行計(jì)算，統(tǒng)計(jì)不同部位灰度值，分別賦予10，100，400種材料屬性。
三維模型各材料屬性的體單元體積：將Mimics中已賦材料屬性的三維模型以lis、nodes、elements文件輸出至Ansys，運(yùn)行Ansys命令流獲得三維模型每一材料屬性的體單元數(shù)目及相應(yīng)體積。
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