摘要: 股骨是人体最长的骨，在人体运动系统中主要起支撑作用，上段股骨头是构成髋关节的一部分，下段股骨内、外侧髁是构成膝关节的一部分，解剖结构分为骨皮质和骨松质。股骨受损和坏死困扰着大多数股骨患者，传统的假体置换手术在临床上存在很多不足，诸... 展开 股骨是人体最长的骨，在人体运动系统中主要起支撑作用，上段股骨头是构成髋关节的一部分，下段股骨内、外侧髁是构成膝关节的一部分，解剖结构分为骨皮质和骨松质。股骨受损和坏死困扰着大多数股骨患者，传统的假体置换手术在临床上存在很多不足，诸如排异反应、假体掉落和个体差异性。随着有限元法广泛应用于生物医学工程领域，个性化股骨置换手术在骨缺损的研究中是个很热的话题。本文使用计算机进行了股骨三维重建、有限元建模及分析。本文所建模型能有效地分析股骨的力学特性，为下一步定制个性化人工髋关节奠定基础。 本文选取新鲜猪股骨上的三个点贴应变片，在材料实验性能机INSTRON5544进行单轴压缩实验，获得三个位置的实验应变值;实验前对其行CT扫描，获得DICOM格式文件并刻入光盘，其后导入Mimics10.01试用版中进行三维重建，用Ansys12.0试用版体网格划分，由于骨材质分布呈非均匀性特性，再导入Mimics10.01赋材料属性，最后导入Ansys12.0进行有限元计算，获得对应位置的模拟应变值，通过与实验数据对比吻合，说明本文有限元建模的方法可信。 然后采用同样的方法进行人体股骨有限元建模，该模型符合真实情况，并能够模拟正常人体站立时，在不同载荷情况下股骨的von Mises应力。研究结果表明用灰度值与材料属性关系所建立的人体股骨有限元模型能模拟真实情况，可用于股骨治疗的临床模拟。 收起