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目录 3

第一篇 总论 3

第一章 概述 3

第一节 计算机仿真学简介 3

一、仿真的类型 3

二、计算仿真的发展和意义 5

三、计算机仿真的基本方法 6

第二节 医学仿真简介 6

一、手术仿真 6

二、功能仿真 9

第三节 有限元简介 11

三、过程仿真 11

第四节 有限元法分析步骤 12

第五节 常用有限元分析软件介绍 12

第六节 有限元分析系统的发展现状与展望 16

第二章 人体组织数字模型构建的理论基础 20

第一节 三维建模的重要方法——可视化技术 20

一、体视化技术的发展 20

二、体视化技术的应用 21

三、大力推动我国可视化技术的发展 23

第二节 医学研究上的登月计划——虚拟人计划 23

一、背景 24

二、数据集的应用 24

四、未来的创新计划 25

五、长期目标 25

三、从数据集到数据库 25

第三节 人体组织三维有限元分析的研究及应用 26

一、固定义齿 39

二、可摘局部义齿 40

三、全口义齿 40

第三章 MedVol软件简介 42

第一节 MedVol软件的背景知识 42

一、可视化技术概述 42

二、MFC架构简介 49

第二节 MedVol软件主要功能介绍 61

第三节 MedVol软件的应用范围 67

第二节 CT的基本结构和工作原理 68

一、X线扫描机架系统结构 68

第一节 CT的诞生 68

第四章 CT的发展及其在数字模型仿真学中的应用 68

二、计算机系统 69

三、螺旋CT 69

第三节 与CT扫描和CT图像相关的概念 70

一、CT值 70

二、窗口技术 71

三、空间分辨率 71

四、对比度分辨率 71

五、伪影 71

六、部分容积效应 71

一、显示方式的转变 72

九、重建间距 72

第四节 多层螺旋CT带来的诊断模式转变 72

八、有效层厚 72

七、螺距 72

二、信息的融合 73

三、计算机辅助检测 73

第五节 CT的临床应用 73

一、颅脑CT扫描 73

二、头颈部CT扫描 73

三、胸部CT扫描 73

四、腹部CT扫描 73

五、盆腔CT扫描 73

六、脊柱CT扫描 73

第六节 本课题研究使用的CT简介 74

第二节 骨骼的形态 75

第一节 概论 75

第五章 骨骼运动系统 75

第三节 骨骼的构造和功能 76

第四节 骨骼的理化特性 78

第五节 骨骼的表面标志 78

一、骨面的突起 78

二、骨面的凹陷 79

三、骨的腔洞 79

四、骨端的标志 79

第六节 骨折的定义、成因、分类及其骨折段的移位 79

一、骨折的定义和成因 79

二、骨折的分类 80

三、骨折段的移位 81

一、解剖特征 85

第一节 肱骨 85

第二篇 各论 85

第六章 四肢管状骨的数字模型构建 85

二、常见肱骨骨折 86

三、模型构建 88

四、模型应用实例 90

第二节 尺骨 95

一、解剖特征 95

二、常见尺骨骨折 95

三、模型构建 98

四、模型应用实例 101

第三节 桡骨 102

一、解剖特征 102

二、常见桡骨骨折 103

三、模型构建 104

四、模型应用实例 107

第四节 股骨 111

一、解剖特征 111

二、常见股骨骨折 112

三、模型构建 113

四、模型应用实例 117

第五节 胫骨 118

一、解剖特征 118

二、常见胫骨骨折 119

三、模型构建 120

四、模型应用实例 123

二、常见腓骨骨折 124

三、模型构建 124

一、解剖特征 124

第六节 腓骨 124

四、模型应用实例 127

第七章 髋骨及骨盆的三维数字模型构建 130

第一节 髋骨 130

一、解剖特征 130

二、常见髋骨骨折 131

三、模型构建 133

四、模型应用实例 133

第二节 骨盆 138

一、解剖特征 138

二、常见骨盆损伤 139

三、模型构建 140

四、模型应用实例 143

第八章 手和足部骨的三维数字模型构建 144

第一节 腕骨 144

一、解剖特征 144

二、常见腕骨骨折 144

三、模型构建 145

第二节 掌骨和指骨 145

一、解剖特征 145

二、常见掌骨和指骨损伤 146

三、模型构建 146

四、模型应用说明 151

第三节 跗骨 152

一、解剖特征 152

二、常见跗骨骨折 153

三、模型构建 154

四、模型应用说明 164

第四节 跖骨和趾骨 165

一、解剖特征 165

二、常见跖骨和趾骨损伤 165

三、模型构建 166

四、模型应用说明 168

第九章 脊椎的三维数字模型构建 169

第一节 脊柱概述 169

第二节 颈椎 171

一、解剖特征 171

二、常见颈椎损伤 173

三、模型构建 174

四、模型应用实例 179

一、解剖特征 181

第三节 胸椎 181

二、常见胸椎和腰椎损伤 182

三、模型构建 183

四、模型应用实例 187

第四节 腰椎 189

一、解剖特征 189

二、常见腰椎损伤 191

三、模型构建 191

四、模型应用实例 196

第十章 重要骨关节的三维数字模型构建 199

第一节 肩关节 199

一、解剖特征 199

二、常见肩关节损伤 200

三、模型构建 201

第二节 肘关节 206

一、解剖特征 206

四、模型应用实例 206

二、常见肘关节损伤 207

三、模型构建 207

四、模型应用说明 209

第三节 腕关节 209

一、解剖特征 209

二、常见腕部损伤 210

三、模型构建 211

四、模型应用说明 213

第四节 髋关节 213

一、解剖特征 213

三、模型构建 215

二、常见髋关节脱位 215

四、模型应用说明 217

第五节 膝关节 218

一、解剖特征 218

二、常见膝关节损伤 219

三、模型构建 221

四、模型应用说明 223

第六节 踝关节 223

一、解剖特征 223

二、常见踝关节损伤 224

三、模型构建 226

四、模型应用说明 228

二、髌骨骨折分类 229

一、解剖特征 229

第一节 髌骨 229

第十一章 其他骨骼三维数字模型构建 229

三、模型构建 230

四、模型应用实例与说明 232

第二节 颅骨 235

一、解剖特征 235

二、常见颅骨骨折 237

三、模型构建 238

四、模型应用说明 241

第三节 锁骨 241

一、解剖特征 241

二、常见锁骨骨折 241

三、模型构建 242

四、模型应用实例 245

第四节 肩胛骨 246

一、解剖特征 246

二、常见肩胛骨骨折 247

三、模型构建 247

四、模型应用实例 249

第三篇 附录 253

附录一 有限元分析软件ANSYS 253

一、软件功能简介 253

二、前处理模块PREP7 253

三、求解模块 254

四、后处理模块POST1和POST26 255

五、ANSYS软件的质量认证 255

参考文献 256