位于倫敦的Roth McFarlane手部和上肢中心 (HULC) 使用 Altair SimSolid評估骨應力的生物力學。在Louis Ferreira博士的指導下,人類骨骼標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部小梁骨的微觀結構幾何形狀。這些模型被導入到SimSolid中,用于與物理模型相匹配的模擬機械測試。SimSolid允許在實驗模型中增加測量值,否則無法直接在樣本上進行測量。
關于 Roth McFarlane 手和上肢中心:
Roth McFarlane 手部和上肢中心,可提供乳房重建、復雜傷口護理和影響手、手腕、肘部、肩部的復雜疾病患者的教育、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骨骼生物力學研究案例分享:
1、肩關節植入物
肩關節炎患者通常通過用植入物替換患病關節來進行手術治療。該模型顯示肩胛骨(肩胛骨),肩窩被關節盂植入物取代。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力,這會影響外科手術的壽命。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。模型由理學碩士 Nikolas Knowles 創建。

肩胛骨上的應力顯示為關節盂植入物

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

帶有 3D 打印活塞支架的頭骨和頜骨
“我們發現 SimSolid 為我們的研究工作提供了無價的幫助。它能夠分析復雜的骨骼幾何形狀,這是其他 FEA 方法無法實現的功能。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 舒立克醫學與牙科學院副教授
工程學院機械與材料工程系副教授