简介：摘要目的通过有限元分析股骨转子间骨折六部分分型各型骨折经股骨近端内侧钢板固定后的稳定性，探讨股骨近端内侧钢板对股骨近端内侧壁的支撑作用。方法运用有限元法建立股骨转子间骨折六部分分型各型骨折以股骨近端防旋髓内钉（PFNA）、内侧钢板（双皮质）、PFNA+内侧钢板（单皮质）固定后的模型。按参考文献提供参数，对模型的边界条件及材料属性进行设定，按体重70 kg的成人正常行走时髋部受力峰值进行加载。按上述条件得到21组内固定模型的应力与形变位移图，分析各组模型重要部位的应力峰值及各骨折块的位移数据。结果PFNA固定各型骨折时，股骨各重要位置承受应力变化及骨折块位移幅度均较小，大转子部位的骨折块位移增加幅度稍大；内侧钢板固定时，随着骨折块的增加，尤其是外侧骨折块的增多，股骨重要位置处及内固定自身所承受的应力均明显的增加，骨折块位移大幅增加，但内侧骨折块位移幅度始终较小；PFNA+内侧钢板固定时，股骨各重要位置承受应力变化及骨折块位移幅度是3种内固定方式中最小的。结论股骨近端内侧钢板能有效减小股骨近端应力的集中程度，对股骨近端内侧壁起到较好的支撑作用；对于不稳定型骨折应用PFNA辅助内侧钢板固定时较单独应用PFNA能有效降低股骨所受应力，各骨折块位移均未见明显增加，且内固定本身应力未见明显异常，能起到坚强固定的作用。

简介：声能经由低阻抗的空气传递至高阻抗的迷路,作为中耳的传声结构,鼓膜、听骨链（锤骨,砧骨及镫骨）、韧带、肌腱和中耳腔均参与了中耳的传声过程。中耳力学通过研究中耳结构对于传音功能的影响,进一步分析和了解中耳的生理功能,各种病理状态下中耳的传声能力及中耳手术对听力的改善等。随着计算机技术和数值模拟工具的发展,中耳有限元分析被越来越广泛地应用于中耳力学研究。有限元分析是基于计算机的数值计算技术，用近似的方法对真实物理系统进行模拟。

简介：探讨高效能复合矫治弓丝(compositearchwire,CoAW)应用于牙齿正畸中的选优研究,并对复合矫治弓丝在正畸中的临床应用,提供理论指导及选型标准.对复合矫治弓丝正畸过程的力学行为进行了有限元分析,得到了各个不同类型弓丝对LL2、LL3、LL56的作用力-位移曲线,并由此分析得出不同类型弓丝对于不同牙齿的正畸范围.

简介：背景：膝关节具有解剖结构复杂性，活动多样性的特点。目前人体膝关节的生物力学研究由于不能进行直接的人体实验而进展缓慢，在尸体上进行实验又不具备正常人体的生理环境，其实验结果并不准确。收稿目的：采用了工程学的有限元分析方法，在无创、活体的条件下，研究膝关节各部位的受力情况。方法：利用CT图像建立膝关节的三维动态有限元模型，在膝关节0°-90°范围内分析前后交叉韧带和髌股关节的受力。结果与结论：前交叉韧带在屈膝0°时张力最大，然后逐渐减小，在屈膝50°-90°之间无明显变化，而后交叉韧带恰恰相反，在屈膝0°-50°时变化不大，之后逐渐增大，屈膝90°时达到最大值。髌股关节受力分析发现，髌股关节的压力是随着角度逐渐增大的。提示膝关节动态三维有限元模型能够逼真模拟膝关节活动，研究正常人膝关节各部位的受力，是骨科生物力学分析的有效工具。

简介：摘要众所周知，在口腔医学中存在大量的生物力学问题，有限元法(FEM)则是目前工程技术领域中实用性最强，应用最广泛的数值模拟方法,也是生物力学研究的重要手段之一。并且它的应用也越来越受到青睐。本文综述了有限元法在口腔修复，口腔正畸学，口腔颌面外科中的作用，并且指出了有限元法在口腔领域的不足及应用展望,希望为进一步研究提供参考和借鉴。

简介：摘要目的比较三角支撑固定与Gamma钉固定股骨转子间骨折的生物力学特性。方法选用一名年龄40岁、身高172 cm、体重75 kg的健康成年男性志愿者提供的股骨CT影像数据，通过Mimics 21.0软件及Geomagic 2013软件重建股骨实体化模型。利用UG 12.0软件建立EvansⅠ型股骨转子间骨折模型，重建Gamma钉与三角支撑髓内钉模型并分别模拟股骨转子间骨折内固定手术。在Abaqus软件中，模拟站立状态下Gamma钉与三角支撑髓内钉两种内固定模型并收集两者主钉、固定螺钉、骨质以及三角支撑髓内钉中支撑螺钉的应力峰值，同时测量Gamma钉与三角支撑髓内钉固定骨折模型的最大位移。结果在1 200 N载荷下，两种骨折内固定模型的应力峰值均位于主钉，其中三角支撑髓内钉主钉的应力峰值为233.73 MPa，较Gamma钉主钉的应力峰值（265.21 MPa）减少11.9%；固定螺钉的应力峰值均位于压力螺钉与主钉接触区域，三角支撑髓内钉的应力峰值（138.86 MPa）较Gamma钉的应力峰值（180.75 MPa）减小23.2%；骨质模型的应力峰值均位于股骨近端内侧皮质，分别为61.67 MPa和32.38 MPa，三角支撑髓内钉较Gamma钉减小47.5%；三角支撑髓内钉中支撑螺钉的应力峰值为92.04 MPa。三角支撑髓内钉固定骨折模型的最大位移为17.34 mm，较Gamma钉固定骨折模型的最大位移（19.37 mm）减少10.5%。结论与Gamma钉相比，三角支撑髓内钉固定可明显提高转子间骨折的稳定性，改善应力分布并降低应力峰值、减小应力集中区域，有助于提高股骨转子间骨折的疗效。

简介：自1983年Horn提出现代意义上瓷贴面的概念以来，瓷贴面技术在临床迅速开展。由于磨除牙体组织少，美观效果好．瓷贴面修复体的应用能被大多数患者接受。它不仅可以用于四环素牙、氟斑牙、牙釉质发育不全和牙齿增龄性变化等的美容修复，还可以用于牙外伤、牙折、牙齿磨耗、牙间隙及某些牙齿畸形和错位的矫正。

简介：摘要目的通过有限元分析比较菱形构型空心钉、动力髋螺钉（DHS）结合防旋螺钉及传统倒三角形构型空心钉固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的生物力学性能。方法选取1名65岁健康男性志愿者，获取其右股骨颈近端CT数据，以及空心钉、DHS数据，通过Mimics 14.0软件构建Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折模型和3种内固定模型。实验分3组：菱形组采用4枚菱形构型空心钉固定，倒三角形组采用倒三角形构型空心钉固定，DHS组采用DHS结合防旋螺钉固定。将上述模型导入Ansys12.1有限元分析软件中，模拟人体直立情况下内固定物的应力分布及骨折处的位移。结果菱形组、倒三角形组、DHS组模型股骨颈内螺钉应力峰值分别为26.95、39.48、34.57 MPa，DHS组模型整体应力峰值集中于股骨干侧方钢板的远端螺钉处，为50.36 MPa；骨折断端应力峰值分别为9.55、10.07、20.10 MPa；骨折断端位移峰值分别为0.64、0.65、0.67 mm。结论与其他2种内固定方式相比，4枚菱形构型的空心钉固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折具有更优的抗剪切力及应力分散作用，且能够在提供有效滑动加压作用的同时减少术后股骨颈短缩。

简介：摘要目的应用有限元分析比较5种内固定方式固定髋臼后柱骨折的生物力学特性。方法选取1例健康女性志愿者，年龄为50岁，身高160 cm，体重63 kg，体重指数为24.6 kg/m2。将志愿者CT扫描数据以DICOM格式导入Mimics15.0软件生成骨盆三维模型，应用ANSYS 14.5软件建立骨盆三维有限元模型，并验证其有效性。然后生成髋臼后柱骨折模型，建立内髂坐钢板、常规后柱钢板、顺行空心拉力螺钉、经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉及经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型。对5种固定模型行应力加载，比较5种固定模型髋臼后柱骨折线的位移及应力集中部位。结果髋臼后柱骨折线上节点的平均位移：站立位时，常规后柱钢板固定模型（6.13 μm）<经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型（6.85 μm）<经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉固定模型（7.07 μm）<内髂坐钢板固定模型（7.08 μm）<顺行空心拉力螺钉固定模型（7.85 μm）；坐位时，常规后柱钢板固定模型（7.77 μm）<内髂坐钢板固定模型（9.65 μm）<顺行拉力螺钉固定模型（9.69 μm）<经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉固定模型（10.1 μm）<经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型（10.20 μm）。5种内固定模型的应力均主要集中于骨折断端。结论内髂坐钢板及常规后柱钢板固定髋臼后柱骨折的稳定性较空心螺钉（顺行空心拉力螺钉、经坐骨结节逆行空心拉力螺钉、经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉）固定好。

简介：慢性下腰痛是骨科常见病，其主要病因是腰椎间盘退变。临床常用的治疗方法是称为＂金标准＂的腰椎融合术，但融合后的腰椎丧失了活动度，不能达到正常腰椎的功能，相邻节段退变是其常见的并发症之一，发生率达34%[1]。而腰椎间盘置换术是将病变的椎间盘切除，代之以人工椎间盘，其突出的优点是术后能保留椎间活动度，短期随访显示能减少甚至消除相邻节段退变的发生[2]。人工椎间盘置换在去除引起下腰痛的椎间盘的同时，也保留和恢复了椎间盘的正常解剖结构和功能，从理论上来说是更好的治疗方法。大量关于腰椎人工椎间盘的临床试验研究[3-6]和生物力学及有限元分析实验[7-9]证实了人工椎间盘技术的发展前景。

简介：摘要有限元分析方法是一种将复杂的大问题分解为多个小问题来解决的方法，借此它可以用多个小元素去模拟真实的物理系统，极大地推动了生物力学的发展。生物力学一直以来都是脊柱外科的热门研究方向，而有限元分析方法在脊柱生物力学中的应用也颇为广泛：可以在计算机上模拟健康的脊柱，研究正常脊柱在各种状态下的应力，为脊柱的基本应力研究提供帮助；可以模拟病变和退行性变时的脊柱，研究其在各种场景下的应力，为疾病的治疗提供方向；可以模拟不同的手术方式，研究不同的手术方式后脊柱以及内固定的应力情况，以此选出对患者来说最佳的手术方式；同时也可以模拟不同的内置物，研究不同内置物在体内和体外的应力，为术中内置物的选择以及内置物的升级优化提供指导。本文主要阐述有限元分析方法在脊柱外科中的应用及进展，为今后的脊柱生物力学研究和脊柱外科的临床治疗提供更多的参考。

简介：背景：有限元分析法是目前是脊柱生物力学常用研究方法之一,随着成像、图像处理的进步及有限元分析软件的不断开发与应用,脊柱生物力学研究得到了更深入的发展.目的：综述有限元的概念、原理与其他生物力学研究方法的差别.方法：应用计算机检索中国知网数据库、维普数据库和PubMed数据库中1979/2011-01关于腰椎生物力学有限元分析的文章,在标题和摘要中以＂腰椎;有限元;生物力学＂或＂lumbar,finiteelement,biomechanics＂为检索词进行检索.选择文章内容与腰椎有限元分析相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.共收集591篇文献,根据纳入标准选择20篇文献进行综述.结果与结论：近几年有限元分析法在腰椎生理和病理情况生物力学分析中的应用;不同手术方式、内固定器械及人工植入物对腰椎生物力学的影响均有不同.

简介：摘要在某吊放装置的设计过程中，运用有限元分析软件ANSYS对装置结构进行优化设计，通过分析比较多个不同结构参数，使装置在满足使用强度要求的同时，降低装置重量，根据求解结果，对不影响结构强度的其它部位进行优化设计。

简介：摘要肩袖撕裂是临床3大骨骼肌肉系统疾患之一，而冈上肌腱是最常见的病变部位。肩袖撕裂可引起慢性肩痛、力弱及关节活动受限，并导致肩关节的继发性退行性变。由于传统的生物力学实验受到测量技术和伦理问题的限制，肩袖的生理及病理状态下的应力分布几乎无法获取。近年来，随着计算机技术、软件开发和图像处理的不断发展，构建肩袖有限元模型的技术日臻成熟，已经为肩袖撕裂的发病机制及手术技术的研究提供了强有力的支持，成为肩袖生物力学研究不可缺少的工具。因此，在查阅近几年国内外相关文献后，本文仅就有限元分析在肩袖撕裂的发生及发展机制、肩袖修复手术中的应用进展作一综述，以资参考。

简介：随着科技的发展，有限元分析在骨科及分支学科中得到了充分应用，两者结合作为一种新兴的方法，由于其具有精确性、可靠性等优势并且不断被完善和创新，已经骨科基础研究与临床工作中被广泛应用。相比于传统骨科的研究模式，该方法具有明显的技术优点。本研究以有限元分析在骨科基础研究与临床工作中的优势作为基础，分析有限元分析在骨科学中的概况和进展。

简介：摘要目的探讨可动人工腰椎置入后对腰椎活动度、关节突关节及终板应力的影响，为其临床应用奠定生物力学基础。方法选取1名健康成年男性的全腰椎CT数据，构建生理有限元分析模型并进行有效性验证(生理组)。将生理组模型L3椎体及邻近椎间盘切除后复制两组，一组置入可动人工腰椎各组件构建非融合模型(非融合组)，另一组置入钛笼、钛板等构建融合模型(融合组)。于三组加载500 N的轴向载荷和10 Nm扭矩载荷，模拟前屈、后伸、左右侧弯、左右扭转6个方向的运动，对比相同工况下三组手术部位(L2～3、L3～4)及邻近节段(L1～2、L4～5)腰椎活动度和邻近节段关节突关节(J1～2、J4～5)、L2下终板及L4上终板应力峰值。结果非融合组手术部位在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左扭转、右扭转6个方向的活动范围分别为L2～3 3.9°～8.7°、L3～4 3.6°～8.4°，较融合组(L2～3 0.1°～0.2°、L3～4 0.1°～0.1°)明显增大，较生理组(L2～3 2.3°～6.0°、L3～4 2.3°～7.1°)略有增加。非融合组邻近节段活动范围分别为L1～2 1.4°～4.3°、L4～5 1.4°～6.0°，小于融合组(L1～2 2.1°～6.1°、L4～5 3.3°～8.6°)，与生理组(L2～3 2.3°～6.0°、L4～5 2.3°～7.1°)较相似。非融合组邻近节段关节突关节在后伸、左右侧弯、左右扭转方向von Mises应力峰值范围分别为J1～2 7.07～19.21 MPa、J4～5 6.12～12.99 MPa，与生理组(J1～2 8.42～18.53 MPa、J4～5 7.49～11.70 MPa)相近，小于融合组(J1～2 10.54～21.16 Mpa、J4～5 10.63～16.13 MPa)。非融合组L2下终板与L4上终板在上述6个运动方向上的最大von Mises应力分别为29.39～54.72 MPa、32.31～47.87 MPa，较融合组L2下终板(21.20～42.07 MPa)、L4上终板(22.50～36.76 MPa)和生理组L2下终板(11.04～29.55 MPa)、L4上终板(13.12～21.32 MPa)均有明显增加。结论与传统融合假体相比，可动人工腰椎的置入可重建手术部位在屈伸、侧弯、扭转等方向上的活动度，显著降低对邻近节段及邻近节段关节突关节的影响，理论上可减少假体下沉的发生率。

简介：摘要目的建立腰椎髂骨联合内固定的有限元模型并进行生物力学分析。方法选择1位健康成年男性志愿者，行腰椎及骨盆64排螺旋CT扫描，将原始数据以.dicom格式导入Mimics 16.0软件，进行骨盆三维重建，同时确定L4、L5椎弓根和髂骨安全区螺钉置入几何钉道、自由钉道；通过Solidwoks 2012软件建立髂骨腰椎联合内固定钉棒系统模型，导入Ansys 12.0软件中进行装配。应用500 N轴向压缩载荷，测量两种钉道模型在前伸、后屈、左右侧屈及左右旋转等工况下的位移、von Misses应力分布结果。结果两种钉道模型在前屈、侧屈、后伸工况下整体位移、应力及在前屈、侧屈工况下螺钉的最大应力值表现的较为接近，但在旋转工况下几何钉道模型的整体位移、应力以及在后伸、旋转工况下螺钉的应力均明显小于自由钉道模型。骨盆最大应力均在固定螺钉表面，数值在190~260 MPa，连接骶骨与椎体的2枚螺钉的折弯处为应力集中区域，最大von Misses应力出现在纵向杆的L4~L5椎弓根螺钉。在旋转载荷情况下，连接L4~L5椎弓根螺钉和髂骨螺钉的纵杆上部承受最大应力。结论通过数字化分析确定的腰髂固定几何钉道有更高的抗疲劳、抗旋转以及整体稳定性，腰髂内固定系统可有效分担椎体所受应力。

简介：建立坐骨神经损伤三维有限元模型，以三维有限元分析软件计算吻合口处应力和位移，为坐骨神经损伤移植提供生物力学实验基础。建立5、10、15、20mm坐骨神经损伤以自体神经移植三维有限元模型，分别对各受力模型施加10N拉伸载荷，以有限元软件（PROE5．0）计算吻合口周围各测点的应力和位移值。在相同载荷作用下模拟坐骨神经损伤以自体神经5mm移植组最大应力大于以自体神经移植10、15、20mm移植组。在10kf作用下，模拟坐骨神经损伤以自体神经20mm移植模型组最大位移大于以自体神经15、10、5mm移植组。以三维有限元法对坐骨经损伤模型进行数值计算是可行的。

简介：摘要目的探讨前臂旋前旋后运动的肌力变化以及肱骨应力、位移的生物力学特性。方法根据Dicom数据在MIMICS中重建三维肱骨并在Hypermesh中划分网格和材料赋值。采用志愿者的身高、体重数据在AnyBody骨骼肌肉系统中建立个性化上肢的骨骼肌肉模型，模拟前臂旋前旋后运动，导出旋前旋后运动过程中的肌力等边界条件，将此数据作为肱骨有限元分析的边界条件。最后在Abauqus中行肱骨应力、位移大小的分析。结果前臂0°～90°旋前运动时主要是旋前圆肌、旋前方肌发挥作用，旋前圆肌约90°时肌肉力最大，旋前方肌约40°时肌肉力最大。当前臂0°～90°旋后运动时主要是旋后肌、肱二头肌发挥作用，二者肌肉力在旋后约90°时最大。旋前运动约90°时肱骨受到的应力、位移最大，而旋后运动约10°时肱骨受到的应力、位移最大。应力大致在肱骨中下1/3处集中，而位移集中在肱骨的中部及远端，且以肱骨远端最为明显。结论利用AnyBody骨骼肌肉系统成功模拟了前臂旋前旋后运动并与有限元分析联动，在肌力加载下分析肱骨应力、位移。肱骨中下段是骨折的好发部位。

简介：目的利用三维有限元法分析腰椎不同运动状态时椎弓根钉的置入位置对邻近节段椎间盘应力的影响。方法利用三维建模软件建立正常人有效性腰骶椎“厂Si)模型。根据椎弓根钉在椎体的位置，分别建立融合模型A、B、C。并根据不同工况对这3种模型施加相应的预载荷及扭矩，分析比较不同腰椎轴向运动时相邻节段椎间盘应力的变化情况。结果成功建立正常有效的S1三维有限元模型及椎弓根钉棒系统融合固定三维有限元模型。在后伸状态下，模型A的L3A4椎间盘应力明显增加，而模型B、C较融合前无明显变化；在侧曲状态中，模型B、C的L3A4椎间盘应力变化不大，而模型A显著增加；在其余状态中，3个模型的L3A4椎间盘应力均升高，其中以模型A增加最为明显。3个模型在所有状态下L5/S1椎间盘的应力均较融合前略有升高，其中模型B、C应力的变化小于模型A。结论椎弓根钉尖端位于椎体上1/3区域会显著增加融合节段上位邻近椎间盘应力，进而引起相邻节段退变；腰椎融合术不会明显增加邻近下位椎间盘的应力。