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髋关节假体设计,CAE仿真帮大忙~

发布者:admin   发布时间: 2018-12-17 浏览次数:

 希腊“西方医学之父” 希波克拉底曾将步行描述为“人类最好的药”。我们经常把我们的行走视为理所当然。但闭上眼睛片刻想象一下,假如你是数百万受关节炎引起的髋关节严重衰弱影响的人之一,已经无法正常行走。在这种糟糕的情况下,你现在认为理所当然的简单事情,如起床、爬楼梯、走向市场、跑步等将会变得复杂而又痛苦,你可能还会依赖拐杖或缓解疼痛的药物。甚至在更严重的情况下,你将逐渐失去行走的能力,这对我们任何人来说都是一个可怕的场景。

 

髋关节为多轴性关节,能作屈曲、伸直、内收、外展、内旋、外旋等动作,在支撑身体和下肢活动的走、跑、跳跃等方面起着极其重要的作用。当出现髋关节部位病变时,往往伴有髋关节活动范围的改变,不同程度的活动受限。幸运的是,对于严重髋部衰弱的患者,才华横溢且技术娴熟的外科医生设计用假肢代替髋关节。目前,全球每年共有超过60万个髋关节置换手术,在美国大约进行了18万次。在大多数情况下,这些手术是成功的,可以让患者恢复活动能力,独立性和生活质量。

 

设计假肢的生物医学工程师使用许多工具作为他们工艺的一部分,他们使用的工具之一是CAE仿真软件。CAE仿真软件用于髋关节假体设计阶段的测试,从而减少物理原型的数量以及成本和时间,以便将产品送到制造阶段并最终进入手术室,其中假肢可以植入患者体内。

 

CAE仿真如何帮助设计?

每一个患者的体重都是不同的,他们有不同的身体比例,以及有不同的行走习惯。因此,必须通过CAE仿真来模拟各种各样的压力,包括它们的运动方向、运动幅度情况、运动受力情况、每天的运动重复次数以及假肢使用寿命分析(没有人想重复髋关节置换手术)。此外,由于行走是重复的活动,因此必须考虑摩擦的影响。只有某些材料与组织和骨骼具有生物相容性,并且具有可靠的化学稳定性和安全性,因此任何模拟都必须允许准确的材料假设。

 

三维模型及网格化

 

模拟运行

 

后处理

 

 

CAE仿真软件通常很昂贵,同时一个专业的仿真工程师也是非常难培养的,因此对于许多生物医学工程师和初创公司而言CAE仿真很难实现。然而,通过将CAE仿真分析外包,成本将会大大降低,帮助创意生物医学工程师和资金短缺的创业公司能够经济有效地测试新的医疗设备。元王作为国内CAE应用解决方案专家,为企业提供快速、精准、全面的CAE应用解决方案,涵盖了CAE咨询分析、CAE软件培训、CAE软件销售、CAE软件二次开发、元王行业性CAE软件、仿真实验室建设等各个方面,十二年来成功为1000多家企业提供定制化CAE仿真解决方案。随着科技的发展,工程仿真在生物医疗领域中发挥越来越重要的作用,元王期待与更多优秀企业合作,为医疗行业发展提供技术支持,并为人类生命健康提供更多帮助。

 

如有CAE业务的需要请联系电话:13723451508,咨询QQ:215370757
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