李永斌 凌观汉(通讯作者) 潘学文 林衡锋 李远春 陆柏宇 陈昌林

(玉林市中西医结合骨科医院，广西 玉林 537000)

股骨头坏死是骨科比较常见疾病，主要发生在中青年，创伤、酗酒、大量服用激素等可能为其诱发的原因。目前早期股骨头坏死的保髋手术较多，也呈现一定的疗效，但要对股骨坏死塌陷前瞻性研究，目前以有限元分析法占主导，有限元分析对塌陷的预测及为保髋治疗提供力学依据。目前有限元分析法中出现模型的仿真度低载荷及边界的设定条件与真实情况相差较大，所以建立正常髋关节的三维高度仿真模型，为下一步前瞻性研究保髋在虚拟环境下的手术模拟及有限元生物力学研究提供基础。现就此研究报告如下。

资料与方法

1 一般资料：选取1名30岁健康男性志愿者，体质量70 kg，核磁共振检查及临床已排除畸形、无基础疾病且髋关节结构正常、无创伤及手术史，根据玉林市中西医结合骨科医院提供的64排螺旋CT扫描数据DICOM文件。

2 研究软件：三维模型建立软件Mimics16.0(比利时Materialise公司)；优化三维模型软件Geomagic Studio2014(美国Geomagic公司)；网格划分软件为Hypermesh13.0(美国Altair公司)；有限元分析软件MSC.Patran2012/MSC.Nastran2012(美国MSC软件公司)。

3 方法

3.1 三维模型建立：将CT扫描图像数据导入Mimcs16.0软件中，确定图像的Top、Bottom、Left、Right、A nterior、Posterior6个方向，与人体坐标轴方向一致。依据CT的灰度值提取骨轮廓，阈值范围为Bone(CT)124-2 803 Hu，根据图像的灰度值，分为皮质骨和松质骨，最后得到髋关节髋骨、股骨上段的三维几何模型，皮质骨设定为2mm。采用Mimics16.0软件对其进行数据提取，重建出股骨上段、髋关节等正常骨结构模型，并补充髋臼软骨、股骨头软骨等结构，一起导出STL格式文件。……