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近年來，醫(yī)學與工程力學的結合，使分析有限元分析作為一種較新的生物力學研究手段，逐漸應用到醫(yī)學領域。隨著計算機技術的發(fā)展，三維非線性有限元軟件的開發(fā)，有限元分析能夠精確分析骨骼假體的內部應力分布及定量分析應力集中等。
髖關節(jié)是人體重要承重關節(jié)，其骨折創(chuàng)傷程度重，無論保守治療還是手術治療經常由于復位不完全，出現股骨頭壞死或骨關節(jié)炎等嚴重后果。傳統的生物力學研究從不同的角度分析了髖關節(jié)的生物力學，并從不同側面提出了髖關節(jié)骨折的治療方法。由于髖關節(jié)形狀和結構的復雜性和特殊性，本研究旨在探討利用CT掃描技術，取得正常髖關節(jié)的各種結構的三維坐標值，在有限元分析軟件中采用實體建模，從而建立起正常髖關節(jié)的有限元模型，并對材料特性和網格大小等參數設定進行探討，以期為髖關節(jié)損傷的相關研究提供多維思路，進一步豐富髖關節(jié)生物力學行為的研究手段。導入有限元構建軟件SolidWorks2006中，進行三維有限元網格劃分。髖關節(jié)的網格劃分完全按照實際的解剖構造進行，根據髖關節(jié)幾何形狀的特殊要求，采用三維十結點四面體實體單元，共劃分為121239個結點、112491個單元。從CT掃描得到平面圖像經加工處理后獲得髖關節(jié)的幾何坐標，利用實體建模法，經合理設立參數與網格化，建立了正常髖關節(jié)的完整的三維有限元模型。
有限元分析方法目前已被廣泛應用于生物醫(yī)學領域，它可以通過CT或MRI掃描從活體組織提取相應的數據，由于影像學技術的快速發(fā)展，通過掃描所獲得的數據很準確，據此而建立的幾何模型接近于真實。建模時應根據具體情況，由實體建模和直接建模兩種方式選擇建模方法，并可利用工作平面來輔助建模，以提高建模的精確性。尤其是三維模型，將有限元模型的幾何特征和邊界條件的定義與有限元網格的生成分開進行，減少了模型生成的困難。在進行網格劃分之前，應先行定義單元屬性，設置網格生成選項，網格劃分前保留數據庫，最后進行網格劃分。
以往對髖臼和股骨頸進行有限元分析，鑒于其形狀復雜，一般均對其作簡化處理，分析的結果必然引起誤差。本研究通過CT掃描、即時存儲，避免了數據收集過程中關鍵信息的丟失。更重要的是，實現了整個建模過程的全數字化，最大程度上保證了建模的準確性和精確性。
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