基于血液供给条件和力学环境的骨折愈合仿真：通过应用计算机仿真技术结合生物学原理建立骨愈合过程的数字化仿真模拟系统，可以实现对未知愈合过程的预测，为探究骨折愈合机理和辅助医生优选骨折治疗方案提供量化依据。

为了模拟和预测肌体组织复杂的再生修复过程，提出基于力学环境和血液供给条件建立骨折愈合仿真模型.针对骨折固定的力学条件和生物学因素，用一种时间动态模型模拟二期骨折愈合阶段的机械稳定性、血管再生和组织分化之间复杂的作用关系.与以往模型不同的是，本研究建立了骨折的三维几何模型，通过有限元法计算骨痂局部力刺激，并与模糊逻辑相结合，将血液浓度作为时-空状态变量引入到模型中，描述骨痂力学及组织分化过程.通过前进欧拉法进行组织浓度等时间步长的迭代更新，在Visual Studio 2012环境下实现愈合进程模拟.最后，利用仿真模型预测了稳定与不稳定环境下骨间动度随骨折愈合时间的变化情况，并将仿真结果数据与实验数据进行对比，结果表明：仿真结果与实验数据在趋势上和数值上都有较好的吻合，仿真结果数据全部分布在实验数据平均偏差范围内.该结果验证了骨折愈合模型的精确性以及在模拟骨折愈合过程方面的优势.

随时间变化的血管再生                  随时间变化的骨痂刚度

引用格式：王沫楠. 基于血液供给条件和力学环境的骨折愈合仿真. 自动化学报, 2018, 44(2): 240-250. 

链接：http://www.aas.net.cn/CN/abstract/abstract19219.shtml

作者简介： 

王沫楠,哈尔滨理工大学“龙江学者”特聘教授. 主要研究方向为数字医学.本文通信作者.E-mail: qqwmnan@163.com