目的 建立精确的第二至五掌指关节三维有限元模型,模拟不同载荷状态下第二至五掌指骨应力分布.方法 选择健康男性志愿者1例,对右手进行64排螺旋CT扫描,利用Mimics 17.0软件对其进行数据提取,重建出第二至五掌指骨及软骨关节的模型,对模型进行修饰组装后以iges格式导入Hypermesh13.0软件中进行网格划分,导出BDF格式文件.最后导入MSC.Patran/Nastran 2012软件中,沿着指骨纵向分别施加10、20、30、40、50 N荷载,分析掌指骨应力分布情况.结果 建立了高精度掌指关节三维有限元模型,模型共计40 070个节点,178 903个四面体单元;掌指骨、软骨关节均采用实体单元网格.随着载荷的增加,掌指骨应力峰值变化范围约0.64~8.65 MPa,第四掌指骨的整体应力要明显高于其他掌指骨,其中第三掌指骨所受应力最小.结论 采用Mimics和MSC.Patran/Naswan软件建立的有限元模型精确度较高,可以较好地模拟掌指关节生物力学特性,可用于生物力学分析实验.
作者:康永强;吴永伟;马运宏;顾珺;徐鹏;惠涛涛;芮永军
来源:中华手外科杂志 2019 年 35卷 5期