[发明专利]基于有限元分析的人体矫姿带的设计方法

摘要

本发明涉及医疗器械领域，具体为一种基于有限元分析的人体矫姿带的设计方法，包括如下步骤：(1)制作正常人体生理数据标准模板；(2)将生理数据标准模板导入交互式的医学影像控制系统，建立三维模型；(3)将三维模型导入有限元网格划分软件，分别对脊柱、肋骨、胸骨、锁骨、肩胛骨、人体外部轮廓进行网格划分；(4)将人体外部轮廓导入正向工程软件中，设计出矫姿带；(5)将步骤（3）中的各模型分别导入通用有限元分析软件中进行分析；(6)将步骤(3)、(4)中的各模型分别导入通用有限元分析软件中进行分析；(7)将步骤(5)和(6)的有限元结果进行对照分析，可根据不同人的具体需求，更改矫姿带的参数，使其符合人体生物力学设计的基础上满足个性化的需求。

主权项

1.基于有限元分析的人体矫姿带的设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)、使用断层扫描技术或核磁共振技术制作正常人体生理数据标准模板；(2)、将正常人体的生理数据标准模板导入交互式的医学影像控制系统，建立包括脊柱、肋骨、胸骨、锁骨、肩胛骨以及人体外部轮廓的三维模型；(3)、将三维模型导入有限元网格划分软件，分别对脊柱、肋骨、胸骨、锁骨、肩胛骨以及人体外部轮廓进行面网格、体网格划分，且人体外部轮廓的内部体网格预留出各骨性结构的位置；(4)、将人体外部轮廓导入基于数字化CAD的正向工程软件中，设计出包括背架（3）、腹带（4）、左肩带（1）以及右肩带（4）的矫姿带；(5)、将步骤（3）中的各模型分别导入通用有限元分析软件中，进行材料属性的赋值、装配、边界条件的施加以及荷载的设置，进行分析，此时，可得到正常人体受到荷载作用下，各骨性结构以及人体外部轮廓的受力情况；(6)、将步骤(3)以及步骤(4)中的各模型分别导入通用有限元分析软件中，进行材料属性的赋值、装配、边界条件的施加以及荷载的设置，进行分析，此时，可得到佩戴有矫姿带的正常人体受到荷载作用下，各骨性结构以及人体外部轮廓的受力情况；(7)、将步骤(5)和步骤(6)的有限元结果进行对照分析，可以得出，在相同荷载条件下，矫姿带的存在对人体脊柱、肋骨、胸骨、锁骨、肩胛骨以及外部轮廓的影响，在此基础上，可以根据不同人的具体需求，更改矫姿带的参数。