《中国组织工程研究与临床康复》杂志2010年1月9期发表了来自武汉大学中南医院康复医学科张国栋、廖维靖等作者的文章“基于三维重建技术及有限元分析的骨密度测量” 探讨基于三维重建技术及有限元分析测量骨密度的方法，对骨骼有限元分析的一般过程进行一定规范。

△实验中的操作方法：

标本制作及分组：将11侧股骨上段标本肌肉等软组织切除，对照组以试验天平测量质量，试验组则按照下述步骤进行。

CT扫描、三维重建、体网格划分：试验参照参考张国栋等方法，将面格式的三维模型以Ansys element文件格式输出至Ansys，运行Ansy命令流文件进行体网格划分，所划分的四面体solid92单元、节点数目及三维模型体积。

赋材料属性：体网格划分后将三维模型的lis、nodes、elements三种文件从Ansys输出至Mimics中，由Mimics对模型之灰度值进行计算，统计不同部位灰度值，分别赋予10，100，400种材料属性。根据灰度值，按照Mimics提供的经验公式：Density=-13.4+1 017* Grayvalue，E-Modulus=-388.8+5 925* Density，泊松比0.3。

三维模型各材料属性的体单元体积：将Mimics中已赋材料属性的三维模型以lis、nodes、elements文件输出至Ansys，运行Ansys命令流获得三维模型每一材料属性的体单元数目及相应体积。

试验标本质量及密度：每一材料属性的单元体积与密度的乘积即为该材料属性的体单元数的质量，总和即为该三维模型的质量，其体积，最终可获得标本密度。

骨密质、骨松质的比例：根据Mimics对骨密质及骨松质灰度值的定义，将灰度值1 686 Gv  (相应Hu值为662)以上定义为密质骨，将灰度值1 172~1 685 Gv(相应Hu值为148~661)定义为松质骨，在赋400种材料属性的三维模型上计算得出上述灰度值范围的质量及体积，由此密质骨及松质骨的密度亦可算出。

△作者认为：

骨密度可以有效连接有限元分析各种试验因素，通过骨密度值可以赋予骨骼三维模型弹性模量、泊松比及屈服强度等重要的有限元分析的最基本的指标，骨密度值也是沟通虚拟的有限元研究和现实的体外力学试验的“桥梁”，以通用的商业有限元软件进行骨密度值求解的过程，可以实现骨密度——骨强度的统一分析，有助于研究的交流及规范骨骼有限元分析的方法、试验流程、判断指标等。骨密度值是某些骨骼疾病诊断和疗效判断的指标，通过构建骨密度和破坏载荷的关系，可以实现骨折预测等目的，骨密度是数字骨科学的基础。现实条件的骨密度测量试验标本量较少，需进行多部位骨骼大样本的试验进行验证。

△值得他人借鉴的特点：

临床骨科颇为关注骨强度，但是实现个性化的骨强度分析需要进行繁琐的有限元分析，涉及庞大的数据量，从而降低了临床实用性。可通过构建骨骼整体骨密度、骨密质骨密度、骨松质骨密度与骨强度的关系，实现快速判断骨强度的目的。通过骨密度这一指标可以对当前数字骨科学的主要应用实现统一分析。