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骨密度是有限元分析的重要指標，通過骨密度可以賦予骨骼三維模型彈性模量、泊松比、屈服強度等參數(shù)，骨密度值也是溝通虛擬的有限元研究和現(xiàn)實的體外力學試驗的“橋梁”，甚至骨密度可直接作為診斷骨質疏松癥的重要參考，而二維的骨密度測量雙能X線骨密度儀、定量CT、定量超聲在質量控制上難以令人滿意，雖然三維骨密度測量定量CT可以測量骨礦密度，并在一定程度上預判骨強度，但實用性及質量控制尚欠佳。迄今骨質疏松癥尚無統(tǒng)一的診斷標準，與當前骨密度測量方法尚未完善不無相關。作者針對目前骨骼密度測量方法上的不足，利用商業(yè)的醫(yī)學三維重建軟件Mimics及有限元分析軟件Ansys，測量11個股骨上段標本的表觀密度，旨在對定量測量骨骼密度的方法作初步探討，并為實現(xiàn)骨密度-骨強度-骨折預測的統(tǒng)一分析做準備工作。
設計：觀察對比試驗。
時間及地點：于2008-03/09在武漢大學中南醫(yī)院及華中科技大學力學系完成。
試驗標本：新鮮成人尸體股骨上段標本11側。
軟件環(huán)境：Windows XP Professional 64bit，Mimics 10.1，Ansys 11.0，SPSS 13.0。
硬件環(huán)境：CPU-Intel I7 965，內存-DDR3 1333共6G，圖形加速卡-Nvidia GX260×2，硬盤-Seagate SATA 1T×2。
CT掃描：武漢大學人民醫(yī)院，64排128層容積CT(CT/I型，美國GE公司)。 試驗方法：
標本制作及分組：將11側股骨上段標本肌肉等軟組織切除，對照組以試驗天平測量質量，試驗組則按照下述步驟進行。
CT掃描、三維重建、體網(wǎng)格劃分：試驗參照參考張國棟等]的方法，將面格式的三維模型以Ansys element文件格式輸出至Ansys，運行Ansy命令流文件進行體網(wǎng)格劃分，所劃分的四面體solid92單元、節(jié)點數(shù)目及三維模型體積。
材料屬性：體網(wǎng)格劃分后將三維模型的lis、nodes、elements三種文件從Ansys輸出至Mimics中，由Mimics對模型之灰度值進行計算，統(tǒng)計不同部位灰度值，分別賦予10，100，400種材料屬性。
三維模型各材料屬性的體單元體積：將Mimics中已賦材料屬性的三維模型以lis、nodes、elements文件輸出至Ansys，運行Ansys命令流獲得三維模型每一材料屬性的體單元數(shù)目及相應體積。
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