位于倫敦的Roth McFarlane手部和上肢中心 (HULC) 使用 Altair SimSolid評估骨應(yīng)力的生物力學(xué)。在Louis Ferreira博士的指導(dǎo)下,人類骨骼標(biāo)本使用高分辨率掃描儀進行CT掃描,該掃描儀保留了大部分內(nèi)部小梁骨的微觀結(jié)構(gòu)幾何形狀。這些模型被導(dǎo)入到SimSolid中,用于與物理模型相匹配的模擬機械測試。SimSolid允許在實驗?zāi)P椭性黾訙y量值,否則無法直接在樣本上進行測量。
關(guān)于 Roth McFarlane 手和上肢中心:
Roth McFarlane 手部和上肢中心,可提供乳房重建、復(fù)雜傷口護理和影響手、手腕、肘部、肩部的復(fù)雜疾病患者的教育、研究和診斷、護理和治療以及許多其他需要專門護理的情況。
Altair SimSolid骨骼生物力學(xué)研究案例分享:
1、肩關(guān)節(jié)植入物
肩關(guān)節(jié)炎患者通常通過用植入物替換患病關(guān)節(jié)來進行手術(shù)治療。該模型顯示肩胛骨(肩胛骨),肩窩被關(guān)節(jié)盂植入物取代。此處通過手臂植入部件(未顯示)模擬實驗加載條件。該模型使我們能夠模擬不同植入物類型如何影響骨應(yīng)力,這會影響外科手術(shù)的壽命。SimSolid 允許我們通過 60 微米分辨率 CT 掃描測試高分辨率骨骼模型。模型由理學(xué)碩士 Nikolas Knowles 創(chuàng)建。

肩胛骨上的應(yīng)力顯示為關(guān)節(jié)盂植入物

肩胛骨上的應(yīng)力隱藏了關(guān)節(jié)盂植入物
2、人類頭骨
一個實驗?zāi)P褪褂?3D 打印的活塞支架來重建尸體頭部的肌肉運動線。骨表面的應(yīng)變計測量由咬合力產(chǎn)生的骨應(yīng)變。該實驗在 SimSolid 中重新創(chuàng)建,以測量無法在樣本上放置應(yīng)變片的區(qū)域的骨應(yīng)變。骨骼模型是通過 CT 掃描創(chuàng)建的。該模型使我們能夠研究損傷和手術(shù)植入物(如骨折修復(fù)板和牙科器具)的影響。模型由 Kenneth Ip,BEsc 和 Nikolas Knowles,MESc 創(chuàng)建。

帶有 3D 打印活塞支架的頭骨和頜骨
“我們發(fā)現(xiàn) SimSolid 為我們的研究工作提供了無價的幫助。它能夠分析復(fù)雜的骨骼幾何形狀,這是其他 FEA 方法無法實現(xiàn)的功能。我們期待在未來的更多研究中使用 SimSolid。”
– Louis M. Ferreira 博士
西安大略大學(xué) 舒立克醫(yī)學(xué)與牙科學(xué)院副教授
工程學(xué)院機械與材料工程系副教授