三维有限元技术在创伤骨科教学中的应用和优势

目的:探讨三维有限元技术在创伤骨科临床教学中的应用价值。方法:随机抽取一个班级56名学生,教授跟骨骨折这个章节。将学生随机分为两组。对照组27人,利用传统的授课方式,结合X线片和模型组织教学。实验组29人,利用三维有限元技术,重建跟骨骨折模型和模拟治疗进行教学。整个授课过程均由同一个老师和教案完成,授课完毕后行理论笔试考试。结果:实验组的平均成绩(86.5±6.9)分,对照组的平均成绩(74.2±5.4)分,两组对比差异有统计学意义(t=7.39,P<0.01)。结论:在创伤骨科教学中,三维有限元技术是个重要的教学手段,是数字骨科重要的形式。

三维有限元技术联合PBL教学在骨科研究生临床教学中的应用

目的评价三维有限元技术联合基于问题的学习(problem-based learning,PBL)教学模式在骨科研究生临床教学实践中的应用效果。方法选取2019年9月至2020年12月在中日友好医院骨科基地进行住院医师规范培训的42名硕士研究生,随机分为A、B、C三组,对同一课程内容采用不同方式进行教学。A组为三维有限元技术联合PBL教学,B组为PBL教学,C组为传统教学,通过考试及自评式问卷评估教学效果。结果 A组学生成绩优良率显著高于B组(78.57%vs. 35.71%)、C组(78.57%vs. 21.43%),A组学生对授课的满意度、知识的掌握度以及课程感兴趣度亦显著高于B、C两组,差异均具有统计学意义(P <0.05)。结论三维有限元技术联合PBL教学模式能显著提升学生学习成绩,改善教学质量,具有较好的教学效果。

三维有限元技术在创伤骨科教学中的应用和优势

目的就三维有限元技术在创伤骨科教学中的应用价值进行研究。方法随机选取某一班级的50名学生作为研究对象,并选取踝骨骨折这一章节内容作为教学内容,对所有学生进行随机分组,其中25名对照组学生采取传统的X线联合模型组织的授课模式来进行教学,25名观察组的学生在此基础上采用三维有限元技术来进行教学,所有授课过程均由同一名教授来进行,在授课完成之后对两组学生们进行理论考试与实践考试,并且就两组学生的考试成绩进行对比分析。结果该次研究中观察组学生们的理论考试成绩以及实践操作成绩要显著高于对照组学生(P<0.05)。结论在进行创伤骨科教学过程中借助于三维有限元技术的应用,能够取得良好的教学效果,并促进学生们的理论知识掌握程度得到进一步的提升,值得应用跟推广。

三维有限元技术在创伤骨科教学中的应用和优势

目的探讨三维有限元技术在创伤骨科教学中的应用和优势。方法选取2019年9月—2020年6月某一教授所带的班级中的62名学生,根据教学模式的不同分为两组,对照组应用常规的教学模式,研究组应用三维有限元技术。比较两组教学效果满意度、学生教学效果、学生对指导老师的教学模式评价。结果研究组教学效果满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组实践成绩、理论成绩、学生对教学效果主观自评分数高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组学生对指导老师的教学模式评价高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在创伤骨科教学中,三维有限元技术可以有效提高学生成绩。

三维有限元技术在创伤骨科教学中的应用观察

探讨创伤骨科教学中应用三维有限元技术对教学质量的影响。方法:遴选2019年5月-2021年5月本科学生80名作为研究对象,随机分为2组—对照组与观察组,均有学生40人,其中对照组实施传统教学模式,观察组应用三维有限元技术;评估两组学生考核成绩及学生自我认知、学生能力测评结果(临床资料收集能力、病例分析能力、自主学习能力、创新能力、分析及解决问题能力)、学生对教学的满意程度并展开组间对比。结果:观察组学生自我认知(骨折理解程度、专业兴趣程度、术前与术后骨折判断一致性、骨折类型辨别程度)、考核成绩(理论考核+技能操作考核)较对照组明显高(P<0.05);经评估,观察组学生资料收集能力、病例分析能力、自主学习能力、创新能力、分析及解决问题能力明显高于对照组学生(P<0.05);观察组学生课程满意度(95.00%)、教学方法满意度(97.50%)、提高交流沟通能力(90.00%)、激发学习积极性及主动性(87.50%)、提高自我学习能力(95.00%)、提高骨科解剖学空间认知能力(95.00%)、达成预期教学目标(92.50%)占比较对照组明显高(80.00%、82.50%、72.50%、67.50%、77.50%、77.50%、75.00%),P<0.05。结论:在创伤骨科教学中应用三维有限元技术实现重建骨折模型及治疗模拟,可显著提高教学效果,促进患者更加深入的理解及掌握知识,同时锻炼学生综合能力,提高教学满意度。

三维重建及有限元技术在骨外科住院医师影像学教学中的应用

目的 探究三维重建及有限元技术在骨科住院医师影像学教学中的应用。方法 选取2020年1月~2022年1月在笔者医院接受骨科住院医师影像学规范化培训的92名学员作为研究对象,将2020年1~12月接受培训的46名学员纳入对照组,给予传统教学;2021年1月~2022年1月接受培训的46名学员纳入观察组,给予三维重建结合有限元技术教学结合教学路径教学。培训3个月后,比较两组学员考核成绩(理论考核成绩、阅片考核成绩、讨论发言成绩)、临床实践能力(临床技能、病例书写)、岗位胜任能力评价(360度评价)及教学满意度评价(问卷调查)。结果 培训3个月后,观察组考核成绩、临床实践能力评分、岗位胜任能力评分及教学满意度均显著高于对照组(P<0.05)。结论 三维重建及有限元技术能够激发骨科住院医师学习兴趣,提高理论知识成绩和临床实践能力。

有限元法在口腔正畸学三维问题上的应用进展

牙颌面的变化主要是通过正畸医师对牙齿、牙周组织和骨骼施加力来实现的。掌握正畸治疗中的生物力学,可以帮助正畸医师对患者做出正确的治疗。随着电子计算机的迅速发展及各种分析软件的推广和应用,有限元分析法(finite element method,FEM)逐渐成为口腔正畸学中生物力学研究的常用工具,为口腔临床工作提供了理论依据,对正畸学科研和临床事业的发展有重要意义。本文主要对近年来有限元法在口腔正畸学中横向、水平向、矢状向问题的研究做一综述,并对三维有限元技术的未来发展做出展望。

三维有限元法在舌侧正畸矫治领域中的应用

随着计算机辅助技术和三维快速成型技术的发展介入,个性化舌侧正畸技术将舌侧矫治技术重新推到口腔正畸领域的前沿。舌侧矫治器不断推陈出新的同时,舌侧矫治技术独特的生物力学机制也越来越被临床医生关注。三维有限元分析一直被广泛应用于正畸力学的研究及矫治器的研发,对舌侧矫治技术的发展也发挥了重要作用。本文将对三维有限元法在舌侧正畸矫治领域中的应用进行概述。

踝关节融合三维有限元模型的初步建立及验证

目的通过三维有限元技术建立简易正常踝关节三维有限元模型,模拟手术踝关节融合,初步建立踝关节融合模型并进行验证。方法将正常成人踝关节CT图像数据导入应用有限元分析软件Abaqus 2016等,进行相应操作及处理,初步建立踝关节融合模型并进行验证。结果跖屈应力50 N、60 N、70 N、80 N时跖屈角度分别为0.5°、0.5°、1.0°、1.5°,此踝关节融合模型在不同跖屈应力下踝关节跖屈角度基本没有变化。向前拉力50 N、100 N、150 N、200 N时踝关节融合面位移分别为0.01、0.03、0.10、0.14 mm,此踝关节融合模型在不同的向前拉力作用下踝关节融合面位移变化很小。结论踝关节融合模型在设计及操作完成后符合踝关节融合的要求,满足下一步试验的需要。

无托槽隐形矫治整体移动的研究进展

无托槽隐形矫治凭借美观、舒适等优点,受到众多医生和患者的青睐。因矫治力加载的特殊性,其临床适应证较窄,如何实现牙齿整体移动成为拓宽适应证的重要一环。但目前关于整体移动的研究缺乏系统整理,本文将对整体移动生物力学基础、控根附件种类、控根附件优化措施的相关研究进行归纳,以期为临床上无托槽隐形矫治提供参考。

复合式碾压混凝土路面荷载应力分析

采用ANSYS三维有限元分析技术,建立弹性地基上双层板三维路面结构模型,对复合式碾压混凝土路面结构进行了多种因素影响下的路面荷载应力分析,包括基层和面层的层间接触状况分析,临界荷位分析,碾压混凝土面层的模量和厚度、水泥稳定碎石基层的模量和厚度、以及路基的模量等因素对板底弯拉应力的影响分析,以试验路的荷载应力、温度应力理论计算以及回弹弯沉实测结果,作为路面典型结构的路用性能参考。

褥垫层参数变化对多元复合地基的影响

本文主要通过改变褥垫层的设计参数,对水泥粉煤灰碎石 (CFG)桩与水泥土搅拌桩多元复合地基进行三维有限元模拟分析,其结果完善了多元复合地基的设计计算理论,可用于指导工程实践。

Modelling and simulation of contact force in cold rotary forging

Cold rotary forging is an advanced and complex metal forming technology with continuous local plastic deformation.Investigating the contact force between the dies and the workpiece has a great significance to improve the life of the dies in cold rotary forging.The purpose of this work is to reveal the contact force responses in cold rotary forging through the modelling and simulation.For this purpose,a 3D elastic-plastic dynamic explicit FE model of cold rotary forging is developed using the FE code ABAQUS/Explicit.Through the modelling and simulation,the distribution and evolution of the contact force in cold rotary forging is investigated in detail.The experiment has been conducted and the validity of the 3D FE model of cold rotary forging has been verified.The results show that: 1) The contact force distribution is complex and exhibits an obvious non-uniform characteristic in the radial and circumferential directions; 2) The maximum contact force between the upper die and the workpiece is much larger than that between the lower die and the workpiece; 3) The contact force evolution history is periodic and every period experiences three different stages; 4) The total normal contact force is much larger than the total shear contact force at any given time.

Multiple linear system techniques for 3D finite element method modeling of direct current resistivity

The strategies that minimize the overall solution time of multiple linear systems in 3D finite element method (FEM) modeling of direct current (DC) resistivity were discussed. A global stiff matrix is assembled and stored in two parts separately. One part is associated with the volume integral and the other is associated with the subsurface boundary integral. The equivalent multiple linear systems with closer right-hand sides than the original systems were constructed. A recycling Krylov subspace technique was employed to solve the multiple linear systems. The solution of the seed system was used as an initial guess for the subsequent systems. The results of two numerical experiments show that the improved algorithm reduces the iterations and CPU time by almost 50%, compared with the classical preconditioned conjugate gradient method.