国家自然科学基金(30530230)
- 作品数：40 被引量：165H指数：7
- 相关作者：王成焘王冬梅叶铭魏高峰陶凯更多>>
- 相关机构：上海交通大学复旦大学军事医学科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科学技术委员会资助项目上海市卫生局青年科研基金更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术更多>>
- Maverick型人工椎间盘的生物力学研究
- 2009年
- 在＂中国力学虚拟人＂模型库中选择L4-L5基本功能单元,对新型的Maverick型人工椎间盘假体进行了生物力学研究。在相同的边界条件和加载作用下比较正常组和假体植入后椎体皮质骨、松质骨上的应力变化,比较L4和L5两椎体间的相对运动范围和小关节上受力变化。其结果从生物力学角度证实了Maverick型假体可以重建椎间盘高度,满足椎体间相对运动的要求。但由于假体材料属性与椎体骨组织的属性相差很大,假体植入后会引起椎体骨应力的改变,增加小关节的受力,因此其远期的疗效还需要通过随访进一步研究。
- 聂文忠张希安王成焘
- 关键词：人工椎间盘有限元生物力学
- 脊柱侧凸个性化支具的生物力学研究被引量：3
- 2009年
- 研究青少年特发性脊柱侧凸患者个性化支具的设计方法及其矫形效果。首先通过一例脊柱侧凸患者的三维CT数据,建立胸腰骶及骨盆的有限元模型,在该模型基础上研究个性化支具的设计并根据临床实际情况对其矫形效果进行仿真。结果表明,个性化支具在冠状面内的矫形效果好于其它支具并且在矢状面内没有副作用,由束紧力引起的支具上的作用力与文献实验结果基本一致。本研究为个性化支具的设计提供了一种切实有效地方法,可以提高患者的矫形效果。
- 聂文忠叶铭王成焘
- 关键词：青少年特发性脊柱侧凸有限元模型矫形
- 基于三维有限元静态分析的人体足部生物力学研究被引量：31
- 2007年
- 目的:建立一个基于健康人体的、系统的、具有高度几何相似性的足部三维有限元模型,并用此模型静态地分析人体双足站立相时的足部内部的生物力学特性,量化足部内部的应力/应变状况、足部内侧纵弓变化等。方法:基于志愿者右足的3维CT层切数据,对足踝系统相关组织进行几何重建及其网格划分,建立完整的有限元模型并对人体站立状态进行了静态模拟。结果:站立姿态下的足底表面接触压力分布、内部软组织应力分布以及内侧足弓的变形等人体足部生物力学特性被量化。结论:本研究中创建的三维有限元足部模型,经验证是一个正确、可靠的模型,可以帮助临床医生和其他研究人员更好的理解足部内部的许多生物力学特性。
- 陶凯王冬梅王成焘王旭
- 关键词：足部生物力学有限元分析
- 基于冷冻切片的下颈椎C4～C7段有限元建模及验证被引量：1
- 2009年
- 为了进行颈椎生物力学深层研究,提出了基于冷冻切片图像建立人体下颈椎三维有限元模型的方法.采用逆向工程手段,构建了具有皮质骨、松质骨、椎间盘、小关节面等复杂结构的颈椎多节段模型.通过施加生理载荷,模拟颈椎前屈-后伸、侧弯、扭转以及轴向压缩等受力状态.结果表明,模型具备了较高精度的解剖学结构和形态学结构,其有效性也得到了验证,能够用于更为复杂的颈椎生物力学研究.
- 刘宗亮叶铭王冬梅王成焘
- 关键词：颈椎有限元建模生物力学
- 四单位种植固定桥不同设计方案的生物力学研究被引量：3
- 2009年
- 为了观察四单位种植固定桥不同设计方案的优劣性,对中国力学虚拟人数据库中现有骨模型进行改建,形成4种不同方案的几何模型并导入ABAQUS6.5-1完成相应有限元分析,采用均布垂直、均布斜向、集中垂直和集中斜向4种加载方式,较好地模拟了口腔咀嚼过程.分析结果表明,将第一磨牙设计为桥体的方案(■)为最佳,其应力分布情况良好,有利于设计的成功率,为临床治疗提供了可靠的理论依据.
- 胡妍王冬梅王成焘黄庆丰张富强
- 关键词：牙种植种植固定桥三维有限元生物力学
- 人工全髋关节理论活动度的参数化动态仿真被引量：3
- 2009年
- 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参数值。基于此目的,参数化模拟人工全髋关节三维运动的可视化仿真模块被成功建立,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。
- 季文婷陶凯叶铭邵俊杰王成焘
- 关键词：髋关节全髋置换活动度参数化
- 鞋跟的生物力学特征被引量：13
- 2007年
- 学术背景:高跟鞋对人体的影响是不可忽视的。脚后跟的抬高,使得足部的压力重新分配,下肢乃至全身的骨肌系统的受力状态都会与穿着平底鞋时不同。目的:综合分析高跟鞋引发的人体损伤及其生物力学作用机制的研究状况和进展,并探讨进一步系统研究的方法。检索策略:由第一作者检索Sciencedirect及中国期刊全文数据库1980-01/2006-12有关高跟鞋引发人体损伤及其生物力学作用机制的文献,检索词为生物力学,高跟鞋,步态,足部压力,医学工程学(biomechanics,highheels,gait,plantarpressure,medical engineering),中英文文献全部纳入。对资料进行初审,排除重复、年代久远的文献和综述,对剩余文献进行分析。共收集相关论文212篇,52篇符合纳入标准,选择其中28篇用于综述。文献评价:28篇文献中6个实验阐述了穿着高跟鞋对人体的伤害问题;15个实验阐述了穿着高跟鞋时人体的步态问题;7个实验阐述了穿着高跟鞋对人体足部的力学特性问题。资料综合:①高跟鞋在给予穿着者美感的同时,会引发拇外翻、小趾内翻、胼胝、跟腱炎等足部疾病。②通过步态分析、足底压力分析、下肢肌电信号测量分析及三维有限元方法,了解不同高度的鞋跟对人体骨骼肌系统,特别是足部骨骼肌系统生物力学行为的影响及作用机制。③穿着高跟鞋改变足底压力水平及其分布,膝关节和踝关节弯曲角度有明显不同,且步幅、步长、最大膝曲屈角、踝关节弯曲角度等都有显著变化。结论:长期穿着高跟鞋可引起相关足部及下肢疾病,步态试验和足底压力测量技术是定量分析高跟鞋生物力学作用的有效方法,高跟鞋对上肢及全身的生物力学作用尚不明确。
- 程亮王冬梅陶凯王成焘
- 关键词：生物力学高跟鞋步态抗压强度
- 可摘局部义齿上颌赝复体设计及其生物力学评价被引量：6
- 2007年
- 对单侧上颌缺损的腭部封闭式和阻塞式赝复体进行几何仿真,并对这两种重建方法分别进行卡环和附着体固位方式设计,并对重建的生物力学效果进行了对比研究。模拟加载肌肉约束和力边界条件,分析四种不同上颌赝复体的应力分布,综合考虑义齿、基托、牙面板、阻塞器、卡环和附着体结构等强度问题,以及余留牙和赝复体的应力大小和分布趋势。根据应力结果,优化设计,为赝复体的临床成功作出生物力学的评价。分析结果表明:整个赝复体修复上颌结构各部分应力都在强度允许范围内,余留天然牙和牙槽骨上应力分布合理,赝复体有效传导力。阻塞器式赝复体材料属性与牙槽骨比较接近或略低于骨,填充了缺损侧上颌空腔,增大了与上颌的接触面积,使应力有效传导,在结构上较上腭封闭赝复体更为合理。四种赝复体天然牙应力和位移值比较表明,附着体固位阻塞器赝复体避免了天然牙应力集中,对义齿赝复体的固位和动力支持都非常有利。
- 铁瑛王成焘王冬梅孙健焦婷
- 关键词：赝复体三维建模生物力学附着体
- 盂肱下韧带前束在肱骨外旋运动中作用的仿真分析被引量：2
- 2009年
- 通过对肱骨外旋运动的仿真分析,比较了有、无盂肱下韧带前束(AB-IGHL)两种情况下,盂肱关节面的受力情况。结果表明,有AB-IGHL的作用时,关节面的接触应力和接触力大于没有AB-IGHL作用时,从理论上定量地说明了AB-IGHL对肱骨外旋运动的约束作用。同时,计算了外旋过程中AB-IGHL的受力情况,其von Mises应力为4.433 MPa,最大拉力为37.32 N,且均集中在肱骨头前部。增加了对AB-IGHL在关节运动中作用的理解,并对研究AB-IGHL的损伤机理和临床制定低风险的康复计划有一定的指导意义。
- 张琳琳王建平王成焘
- 关键词：有限元肩关节
- “中国力学虚拟人”骨骼系统仿真平台研究被引量：1
- 2009年
- 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。
- 魏高峰王成焘张绍祥叶铭
- 关键词：三维重建虚拟现实
