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Roth McFarlane 利用 Altair SimSolid 实现骨骼生物力学

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技术
  • 传感器 - 扭矩传感器
  • 可穿戴设备 - 植入物
适用行业
  • 教育
适用功能
  • 质量保证
用例
  • 实验自动化
  • 现场人员安全管理
服务
  • 测试与认证
关于客户
罗斯·麦克法兰手和上肢中心 (HULC) 是一家备受尊敬的世界知名卓越中心,致力于教育、研究以及诊断、护理和治疗手部、手腕、肘部和肩部复杂疾病的患者。除此之外,该中心还专门从事乳房重建、复杂伤口护理以及许多其他需要专门护理的疾病。该中心位于安大略省伦敦,在 Louis Ferreira 博士的指导下,采用先进的技术和方法为患者提供最好的护理。
挑战
位于安大略省伦敦的罗斯麦克法兰手和上肢中心 (HULC) 在评估骨应力的生物力学方面面临着重大挑战。该中心在 Louis Ferreira 博士的指导下,使用高分辨率扫描仪进行 CT 扫描的人体骨骼标本。这个过程保留了大部分内部骨小梁的微观结构几何形状。然而,挑战在于,实验模型的许多测量要么是禁止的,要么不可能直接在样本上进行测量。这对于肩关节炎患者尤其重要,他们通常通过用植入物替换患病关节进行手术治疗。该中心需要一种方法来模拟不同植入物类型如何影响骨应力,从而影响手术的寿命。
解决方案
该解决方案以 Altair SimSolid™ 的形式出现,这是一款仿真软件,可以进行与物理模型相匹配的模拟机械测试。将人体骨骼标本模型导入 SimSolid 进行测试。该软件使 HULC 能够增强其实验模型的测量结果,否则这些测量结果将无法或无法直接在样本上进行测量。例如,在肩关节植入物的情况下,SimSolid 允许通过 60 微米分辨率 CT 扫描测试高分辨率骨模型。同样,对于人类头骨,实验模型使用 3D 打印的活塞支架来重建人体头部的肌肉活动线。该实验在 SimSolid 中重新创建,以便测量无法在样本上放置应变计的区域的骨应变。
运营影响
  • The use of Altair SimSolid™ has significantly improved the operational efficiency at HULC. The software has enabled the center to simulate mechanical testing that matches the physical model, thereby overcoming the challenge of measurements that were previously prohibitive or impossible to measure directly on the specimen. This has been particularly beneficial in the case of shoulder joint implants and human skull studies. The ability to simulate different implant types and their influence on bone stresses has provided valuable insights that can influence the longevity of the surgical procedure. Similarly, the ability to recreate experiments in SimSolid to measure bone strains in areas where strain gauges could not be placed on the specimen has allowed for a more comprehensive understanding of the effects of injury and surgical implants like fracture repair plates and dental appliances.

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