骨科生物力学的发展及应用PPT课件.ppt

骨科生物力学技术的发展及应用 生物力学演讲 发展背景 INSERTPRESENTATIONTITLE 2 3 可编辑 发展背景 传统的生物力学测试方法 4 可编辑 骨科常规的生物力学测试手段 5 可编辑 传统的力学测试方法的特点 6 可编辑 生物力学的运动分析 7 可编辑 8 可编辑 离体运动分析 9 可编辑 离体运动分析是评价关节稳定性和固定器械稳定性的有效工具 最早使用的技术是对不同加载状态的标本进行平面摄影 手工测量不同标志之间的角度 原始的系统误差较大 激光三维扫描仪的精度可以达到0 015mm 该技术应用于运动分析测试后 极大地提高了测试的精度 10 可编辑 在体运动分析 相对于离体标本的生物力学运动分析而言 在体运动分析则起源于步态分析 gaitanalysis 技术 步态分析是运用力学方法和技术 并基于人体机能解剖学和生理学的基本理论对人体行走功能状态进行测量 分析 评价的应用研究 治疗前后的运动分析对比 对疗效评定等方面具有积极的意义 返回 11 可编辑 12 可编辑 X线立体摄影测量分析法 RSA 13 可编辑 X线立体摄影测量分析法是一种利用X线测量骨骼系统空间位置和运动的方法 它通过两台校准的装置对研究对象同时行放射摄影 通过计算机辅助对研究对象进行三维运动分析 荧光镜透视测量分析法 FRSA 是RSA技术动态应用的扩展 这种方法主要是通过1台 平面 或2台 立体 数字减影造影设备 DSA C型臂或DR获得关节或脊柱运动的图像数据 然后利用软件对图像数据进行标定 识别 从而计算 分析其中的骨骼和骨科植入物的位置 方向和全方位自由度运动情况 14 可编辑 生物力学仿真技术 15 可编辑 目前 力学实验仿真研究主要集中在脊柱 骨盆和四肢长骨等方面 脊柱有限元的分析技术是有限元法在生物力学中研究得最早 分析得最多 也是临床上应用最广泛的领域 随着有限元软件功能的不断完善 现在的模型可以逼真地模拟椎间盘 韧带和肌肉等结构 分析结果对相关损伤的危险性可以进行相关的预警 有限元技术在骨科的应用包括了力学实验仿真和医疗器械的力学性能评价及优化设计等 16 可编辑 有限元分析 finiteelementanalysis FEA 17 可编辑 有限元分析是1956年Turner等提出来的概念 主要用于航天航空 交通运输 化学化工领域 至1972年才首次应用于骨科生物力学的研究 近年来这一研究方法已被医学工作者广泛接受 有限元分析的原理是将1个物体或系统分解为由多个相互联结的 简单 独立的点组成的几何模型 有限元分析可被用来分析比较复杂的 用一般代数方法无法精确分析的系统 可以提供使用其他试验方法无法提供的结果 18 可编辑 有限元的优点 19 可编辑 对于许多医疗器械来说 其力学性能的好坏往往决定了其临床应用价值的大小 因此对其力学性能的评价很重要 利用有限元法进行的模拟实验具有实验时间短 费用少 可模拟复杂条件 力学性能测试全面及可重复性好等优点 利用有限元软件的优化设计功能 可以指导医疗器械的设计及改进 以获得更好的临床力学性能 结论 20 可编辑 简要评述了骨科相关的生物力学测试的主要技术 但是现有的生物力学技术尚