课  程

内   容

一、生物力学研究前沿

1  生物力学建模与应用

1.1 生物力学在医学领域的应用

1.2有限元方法基本原理及在生物力学研究中的应用

1.3有限元分析的关键因素分析

二、Mimics三维建模

2  医学图像三维重建

2.1  医学图像三维重建的基本原理和方法

2.2  Mimics软件三维重建详解（从断层图像到三维建模）

2.3  3—Matic软件建模

:  实例操作：

①四肢长骨建模

②关节建模

③胸腰椎建模（包括腰椎、椎间盘、髓核、软骨终板、关节面和韧带）

④骨科植入重建（骨板、螺钉重建）

三、应用案例解析Ⅰ

3  有限元方法在生物力学中应用学习（实例操作分析）

3.1 胸腰椎后路融合术后力学分析；

3.2 髋关节置换术后力学分析；

3.3 股骨颈骨折空心钉、PCCP螺钉固定术后力学分析；

3.4 膝关节半月板重建和屈伸运动分析；

3.5 胫腓骨远端骨折、跟骨骨折钢板固定力学分析；

3.6 胸腰椎压缩骨折、爆裂骨折术后力学分析；

3.7 颈椎前路钢板、钛笼的力学分析；

3.8 结合学员自己课题分析与设计思路讨论；

四、应用案列解析Ⅱ

（人体关节软组织及韧带专题）

4  人体关节软组织的三维建模（实例操作分析）

4.1 三维建模常用影像学内容

4.2 三维建模的基本流程及注意事项

4.3 实例操作：关节软骨及韧带的Mimics三维建模

5  关节软组织及人体韧带的Abaqus仿真分析（实例操作分析）

5.1 关节软骨及韧带力学特性的研究进展

5.2 Abaqus软件的基本功能及参数设置

①模型导入；②网格及材料属性；③边界条件；④求解功能；⑤后处理

5.3 实例操作：韧带力学特性的Abaqus仿真

6  韧带生物力学分析应用（实例操作分析）

6.1膝关节前交叉韧带（ACL）生物力学研究

6.2实例操作：ACL重建术的Abaqus仿真

6.3 结合学员自己课题分析与设计思路讨论

五、应用案列解析Ⅲ

（心血管支架、骨组织专题）

7  心血管支架植入过程中的力学分析（实例操作分析）

7.1血管和支架几何模型建立

7.2 血管和支架的位置装配

7.3 血管和支架有限元模型网格划分、材料参数、接触及边界条件设置

7.4 分析步的设置及计算

7.5 结果后处理

8  骨钉拔出过程的力学分析（实例操作分析）

8.1 骨钉及骨组织模型的建立与装配

8.2 网格划分、材料属性、边界条件、分析步等的设置

8.3 计算与结果后处理

9  人工椎间盘置换术建模与仿真（实例操作分析）

9.1 几何模型的导入

9.2 模型的装配

9.3 模型网格划分、材料属性、边界条件、分析步等的设置

9.4计算与结果后处理

9.5结合学员自己课题分析与设计思路讨论

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