Введение
ГЛАВА 1. Основные подходы к моделированию поведения грудной клетки при различных условиях нагружения 18
1.1. Использование интегрального компьютерного метода в биомеханике 18
1.2. Вязкоупругая модель грудной клетки Лобделла 19
1.3. Пространственная модель грудной клетки 20
1.4. Конечно-элементная модель тела человека 21
1.5. Конечно-элементная модель грудной клетки с корректирующими пластинами 25
1.6. Конечно-элементная модель грудной клетки, предназначенная для моделирования операции Насса 31
1.7. Индивидуальная конечно-элементная модель грудной клетки, предназначенная для моделирования операции Насса 41
Выводы по главе 1 45
ГЛАВА 2. Анатомия и механические свойства компонентов модели грудной клетки 48
2.1. Особенности моделирования компонентов грудной клетки 48
2.2. Анатомия грудной клетки человека 51
2.3. Анатомия и механические свойства ребер 51
2.4. Анатомия и механические свойства реберных хрящей 54
2.5. Анатомия и механические свойства грудины 56
2.6. Анатомия и механические свойства позвонков 58
2.7. Анатомия и механические свойства межпозвоночных дисков 60
2.8. Влияние учета анизотропии свойств биологических тканей на результаты моделирования 62
2.9. Определение механических свойств биологических тканей по характеристикам снимков компьютерной томографии 67 Стр.
Выводы по главе 2 70
ГЛАВА 3. Разработка индивидуальной конечно-элементной модели грудной клетки 71
3.1. Краткий обзор программных комплексов, используемых при моделировании 71
3.2. Исходные данные для моделирования 73
3.3. Обработка снимков компьютерной томографии в программном комплексе Amira 74
3.3.1. Сегментация снимков компьютерной томографии 74
3.3.2. Создание поверхностной модели грудной клетки 82
3.3.3. Оптимизация качества поверхностной модели грудной клетки 85
3.3.4. Создание конечно-элементной модели грудной клетки 90
3.3.5. Оптимизация качества конечно-элементной модели грудной клетки 91
3.3.6. Экспорт конечно-элементной модели грудной клетки в программный комплекс Altair Hypermesh 94
3.3.7. Алгоритм создания конечно-элементной модели грудной клетки 95
3.4. Обработка предоперационной модели грудной клетки в программном комплексе Altair HyperMesh 97
3.4.1. Импорт конечно-элементной модели грудной клетки 97
3.4.2. Перенумерация узлов и элементов конечно-элементной сетки 98
3.4.3. Назначение типа конечного элемента ANSYS тетраэдрам модели 98
3.4.4. Назначение свойств материалов компонентам модели 99
3.4.5. Экспорт модели в конечно-элементный комплекс ANSYS 101
3.4.6. Алгоритм обработки конечно-элементной модели грудной клетки 102
3.5. Создание послеоперационной поверхностной модели грудной клетки 103
Выводы по главе 3 104
ГЛАВА 4. Моделирование операции насса в конечно элементном комплексе ansys 106 Стр.
4.1. Особенности процесса моделирования операции 106
4.2. Импорт конечно-элементной модели грудной клетки 106
4.3. Оценка качества конечно-элементной модели грудной клетки 108
4.4. Создание конечно-элементных моделей корректирующих пластин 110
4.5. Создание связей между корректирующими пластинами и компонентами грудной клетки 112
4.6. Создание контактных взаимодействий между грудиной и корректирующими пластинами 116
4.7. Моделирование операции Насса 119
4.8. Результаты моделирования операции Насса 125
4.9. Алгоритм моделирования операции Насса 137
Выводы по главе 4 139
Основные выводы по работе 141
Список литературы 143
