《中国组织工程研究与临床康复》杂志2010年11月发表了来自吉林医药学院附属医院骨一科王宇作者的文章“表面髋关节置换三维有限元模型的建立及意义”，通过对表面髋关节置换术后有限元模型的建立，为进一步行表面髋关节置换术后在不同运动状态下的生物力学分析做铺垫，为临床应用提供理论指导。

△实验中的操作方法：

CT数据的采集：采用Brilliance 64拍螺旋CT对其进行连续水平扫描，在CT成像过程中要患者在骨盆纵轴方向保持不动，扫描参数如下：层厚0.625 mm，球管电流320 mA，电压120 kV，扫描范围自髂骨上缘至股骨中段，重叠百分率30%，扫描数据按顺序以Dicom3.0标准直接处理及保存在CT工作站中。每个断面图像DICOM数据大小为519 kb。
几何模型的建立：将CT扫描所得的数据以Dicom格式转入计算机保存，并导入mimics11.11软件。利用轮廓提取和阈值分割的方法分开人工假体、骨组织和软组织，提取出人工假体及骨骼图像。通过布尔运算及三维切割功能，分别将股骨皮质骨及松质骨、人工关节的股骨假体、髋臼假体、骨水泥分开，从而建立表面髋关节置换术后的三维立体几何模型。
有限元模型的建立：将建立的表面髋关节置换后的三维立体几何模型导入simpleware2.1软件，进行有限元模型的建立，其优秀的体网格质量使得建模、有限元计算分析一气呵成。将建立的表面髋关节置换术后的三维有限元模型，导入Abaqus6.51进行分析。网格划分的结果可用于计算其包含5个组成部分，其中股骨侧假体为直径48 mm，髋臼侧假体物理直径为54 mm，股骨侧假体通过聚甲基丙烯酸酯(PMMA)骨水泥与股骨部骨质相结合，股骨侧假体中心柄与骨质间无骨水泥结合。同时根据股骨侧假体、髋臼侧假体的几何尺寸及力学参数(金属假体弹性模量为110 GPa，骨水泥弹性模量为2 GPa，股骨骨密质弹性模量为17 GPa，三者泊松比均为0.3。股骨骨松质弹性模量为800 MPa，泊松比为0.2[13-14]。建立表面髋关节置换术后的三维有限元模型。

△作者认为：

本实验最大限度实现了模型与真实标本的相似性，改善以往通过轮廓线无法完整描述复杂外形的缺点，简化建模中提取轮廓线过程、缩短建模时间，整个重建过程最大限度的排除了人为干扰，从而便捷、高效、准确、高度自动化地建立了表面髋关节置换后的三维有限元模型。

△值得他人借鉴的特点：

模型本身只是个体模型，不能反映不同个体外形和材料特性多变性；未考虑髋周软组织情况，特别是外展肌对髋关节生物力学的影响；本实验究所涉及的生物材料的材料力学特性均假定为均质、连续和各向同性，实物材料本身并不是均质、连续的，也不是各向同性，而是呈各向异性的特征。所以有限元分析所得结论与实际情况仍有误差存在。
通过对表面髋关节置换术后有限元模型的建立，为进一步行表面髋关节置换术后在不同运动状态下的生物力学分析做铺垫，为临床应用提供理论指导。