骨盆三维有限元模型的建立及意义

・６４・中华创伤骨科杂志２００８年１月第ｌＯ卷第ｌ期ｃｈｉｎＪ０ｒ【ｈｏｐＴｍｕｍａ，Ｊａｎｕａｒｙ２００８，Ｖ０１．１０，Ｎｏ．１

骨盆三维有限元模型的建立及意义

张景僚顾立强张美超

【摘要】目的旨在建立可靠的骨盆三维有限元模型，并对其进行分析与验证，为临床骨盆损伤模拟仿真提供生物力学依据。方法选择正常志愿者１例，行骨盆多排螺旋ｃＴ扫描，Ｍｉｍｉｃｓ９．１重建三维图像，Ｆｒｅｅｆ０Ｈｎ软件对模型进行修饰，以．ｉｇｅｓ格式导入有限元软件Ａｎｓｙｓ９．ｏ中，添加骨盆韧带等结构，构建正常骨盆有限元模型，加载后分析各部位应力。结果建立了高精度骨盆三维有限元模型。模型共有２２１１３９节点、１４３１１５个单元。皮质骨、松质骨、耻骨联合、关节软骨为ｓｏｌｉｄ３２（固态３２）单元，全部韧带为１ｉｎｋ（连接）单元。加载后行有限元分析结果表明骨盆稳定，韧带添加合理，仅在坐骨大切迹部位存在应力相对集中现象，结果贴近实际，与其他生物力学试验结果一致。结论利用Ｍｉｍｉｃｓ和Ｆｒｅｅｆｏ肋建立正常骨盆有限元模型，具有较高真实性和精确度，能满足Ｉ｜缶床骨盆损伤模拟仿真分析的需要。

【关键词】骨盆；韧带；三维重建；有限元；应力

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【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｐｅｌｖｉｓ；Ｌｉｇａｍｅｎｔ；‘ｒｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｒｅｃｏｎｓｔｎｌｃｔｉｏｎ；Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ；Ｓｔｒｅｓｓ

随着计算机等技术的快速发展，计算机技术也日

益广泛地应用于医学领域，如骨盆的三维重建技术，

基金项目：国家高技术研究发展（８６３）计划（２００６ＡＡ０１２３１０，

２００６ＡＡ０２２３４３）

作者单位：５１０５１５广州，南方医科大学南方医院创伤骨科（张

景僚现在河南省开封市解放军第一五五中心医院外五科工作）；中山

大学附属第一医院显微创伤骨科（顾立强）；南方医科大学生物力学实

验室（张美超）

通讯作者：顾立强，５１００８０，Ｅ—ｍａｉｌ：ｇｌｑ＠ｆｉｍｍｕ．ｃｏｍ实验研究・

已成为临床骨盆骨折诊治必要的辅助手段。为评价不

稳定骨盆骨折固定方法的疗效，已经进行了大量的生

物力学研究。不同的研究之间差异很大，大多数骨盆

研究使用的是人类尸体骨，他们之间必然有年龄的差

异，骨的成份也有很大不同，因此在强壮的尸体骨上

获得的稳定性和固定力，并不一定都能被外推而应用

于临床治疗老年骨质疏松不稳定骨盆骨折患者。为

此，本文试图建立精确的正常骨盆三维图像，采用相万方数据