膝关节三维有限元模型的构建及生物力学分析

摘要：目的:构建一个能在普通计算机上使用的膝关节三维有限元模型,并进行初步生物力学分析,为个性化假体设计及3D打印提供仿真基础.方法:对健康成人志愿者进行CT扫描,导入Mimics软件中建立三维模型,再导入ANSYS软件中,通过定义单元类型、选择材料属性和划分网格,建立三维有限元模型.结果:三维有限元模型逼真、清晰、数据量小,适用于普通计算机;力学分析结果显示膝关节在伸直位时主应力最小.结论:基于Mimics及ANSYS软件,成功构建了能够在个人计算机上应用的膝关节三维有限元模型,对该模型生物力学分析显示,在个性化膝关节假体设计时,其形态应以病人自身膝关节伸直位为参考依据.