有限元仿真分析在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域三維人體建模方面原來可以這么做

 隨著數(shù)值模擬技術(shù)取得很大的進(jìn)展，有限元已經(jīng)發(fā)展到我們生活的各個(gè)角落，沒有你不敢想，只有你想不到。深圳市有限元科技有限公司是一家有十年有限元分析項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的高科技企業(yè)，公司代理國外多款著名有限元軟件，并提供軟件的銷售與培訓(xùn)業(yè)務(wù)，另研發(fā)出多款行業(yè)有限元通用軟件，并秉承以最高質(zhì)量的產(chǎn)品和最高質(zhì)量的服務(wù)滿足客戶的各種需求的服務(wù)理念，致力于為客戶提供一站式有限元整體解決方案，目前已為全國超過500家企業(yè)提供有限元分析服務(wù)。如需購買有限元軟件或咨詢服務(wù)請聯(lián)系電話：13632683051，咨詢QQ：4006046636。

 今天有限元科技小編分享的是有限元仿真分析技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。目前人們已經(jīng)開發(fā)出頭部、大腦和血管等模型來研究頭部損傷機(jī)理和損傷防護(hù)。有限元法是研究人體組織損傷機(jī)理的重要方法，由于人體組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，如何建立高生物仿真度的有限元模型是有限元計(jì)算中必須解決的首要問題；其次，如何解決數(shù)值模擬中的高度非線性、流固耦合問題，是有限元模擬的關(guān)鍵。下面通過幾個(gè)例子簡單介紹一下有限元在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用范圍，讓各位更加直觀感受有限元技術(shù)的強(qiáng)大。

 例一、腦脊髓的流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算

 基于MRI圖像，進(jìn)行三維模型重建，并建立了位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中腦脊髓三維流體動(dòng)力學(xué)有限元模型。

生成三維有限元模型

腦積水病人腦部應(yīng)力分布和速度場分布

 例二、心臟的流固耦合模擬

 大多數(shù)的生物組織運(yùn)動(dòng)過程都與流固耦合有關(guān)。下圖為基于流固耦合的計(jì)算方法，模擬了某位病人左右心房和膜片的模型，目的是用來優(yōu)化心臟肺動(dòng)脈瓣的外科手術(shù)。

心臟的流固耦合模型

心臟的主應(yīng)力和主應(yīng)變云圖

 例三、多孔彈性有限元模型預(yù)測腰椎間盤的漸進(jìn)破壞

 腰椎間盤突出癥是較為常見的疾患之一，主要是因?yàn)檠甸g盤各部分（髓核、纖維環(huán)及軟骨板），尤其是髓核，有不同程度的退行性改變后，在外力因素的作用下，椎間盤的纖維環(huán)破裂，髓核組織從破裂之處突出（或脫出）于后方或椎管內(nèi)，導(dǎo)致相鄰脊神經(jīng)根遭受刺激或壓迫，從而產(chǎn)生腰部疼痛，一側(cè)下肢或雙下肢麻木、疼痛等一系列臨床癥狀。腰椎間盤復(fù)雜的模型建立，是有限元分析的重點(diǎn)。

重構(gòu)的骨骼三維模型

 有沒有顫抖？感受到有限元技術(shù)的強(qiáng)大了嗎，如果這都沒有吸引你的興趣，那么下面的例子會顛覆你對有限元技術(shù)的看法。

 湖南大學(xué)的博士論文應(yīng)用HybridIII3歲兒童假人有限元模型和3歲兒童人體有限元模型建立了四種典型的前向式CRS(著衣型、護(hù)板型、普通的5點(diǎn)式背帶型和ISOFIXCRS)的正面碰撞臺車試驗(yàn)的有限元仿真模型。以此研究在汽車碰撞安全領(lǐng)域兒童乘員安全問題。

座椅和歲兒童人體有限元模型

著衣型CRS的臺車試驗(yàn)有限元仿真模型

著衣型CRS臺車試驗(yàn)和有限元仿真不同時(shí)刻的乘員舉動(dòng)

 看到這篇文獻(xiàn)有限元科技小編只想弱弱的問一句有限元還有什么不能干，難道以后機(jī)器真的要統(tǒng)治地球了嗎？

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