基于CT图像建立人体足部骨骼三维有限元模型的研究

讨论了建立人体足部骨骼有限元模型的必要性;针对其形状复杂、数量多、体积小和关节多的特点,分析探讨了基于2 mm层厚的CT图像建立人体足部骨骼三维有限元模型的主要途径。介绍了从CT扫描图像提取骨骼边缘轮廓数据,再分别采用不同的CAD软件建立骨骼轮廓线模型和三维实体模型,最后在ANSYS中建立完整的三维人体足部骨骼有限元模型的过程和结果,并且讨论了利用IGES文件实现不同软件之间的模型转换的有关问题。     

髋关节表面置换手术导航系统

针对髋关节表面置换术(FHR)对手术的要求较高,传统的器械辅助易于导致假体植入位置的不确定性,并且需要相当的时间才能将假体植入到正确的位置,建立了股骨头和股骨颈的数学模型,并开发了髋关节表面置换手术导航系统.在该系统的帮助下,全髋关节置换的可视化和中心孔定位针的植入能够容易实现.实验结果表明,本文开发的FHR手术导航系统是准确、快速施行髋关节表面置换术的实用手术工具.     

"中国力学虚拟人"骨骼系统仿真平台研究

在中国可视人冷冻切片图像序列数据集的基础上,首先通过三次有理B样条曲线拟合获得人体头部、颈椎、胸腔、脊柱、上肢、下肢、手部和足部的骨组织曲线曲面模型;然后定义了中国力学虚拟人的整体坐标系统;最后采用opencascade三维建模算法编程实现了中国力学虚拟人骨骼系统的整体重建,开发了中国力学虚拟人骨骼系统仿真平台软件.该平台可以为航空航天、车辆工程、船舶工业、虚拟手术、医学教学、军事训练、人体生物力学研究、虚拟现实等提供精确的人体计算模型.     

人工全髋关节理论活动度的参数化动态仿真

全髋置换中,假体自身设计参数及安装参数将直接影响术后假体的活动范围.术前了解不同参数下髋关节假体的理论活动度,可以帮助临床医生选取满足正常活动需求的最佳假体及相应的安装廖数值.基于此目的,参数化模拟人工全髋关节三维运动的可视化像真模块被成功建立,通过设定人工髋关节不同的设计参数和假体安装参数,在视觉和数值上模拟了相应参数下关节的外展/内收、屈曲/后伸、外旋/内旋运动,并通过检测假体间的碰撞来确定关节理论活动度.