髋臼周围肿瘤切除后功能重建手术的仿真建模方法

摘要

目的研究一套髋臼周围肿瘤切除后重建骨盆环及其内固定系统的精确、快捷的有限元建模方法。方法首先将第三腰椎至股骨中段及内固定系统行CT扫描后导入医学有限元建模软件Simpleware中处理,用可视化装配法生成含内固定系统的骨盆环STL模型,然后经Geomagic软件修补优化后生成实体模型,并对模型的几何精度进行误差分析。最后导入Abaqus软件中进行有限元分析前处理,生成重建手术的有限元模型并进行计算分析。结果建立了包括韧带在内的髋臼周围肿瘤切除后重建手术的有限元模型。模型有较高几何相似性及力学相似性。结论椎弓根钉棒重建法较理想的代偿了缺损区的力传导途径,术后骨盆结构完整,力学响应稳定;可视化装配法简化了含有复杂内固定器系统的有限元建模过程,高精度的逆向工程软件和优化操作保证了模型的精确度。