糖尿病足溃疡预防下承压载荷的人类脚跟有限元模型的定义和评估
摘要：糖尿病足溃疡是由施加在足底皮肤表面上的机械负荷引发的。应变被认为在溃疡发病中起着关键作用，并可以通过有限元（FE）建模进行评估。模型生成中的一个困难在于选择软组织材料性质。文献中，许多研究试图通过实施具有不同机械响应的本构定律来模拟脚跟软组织的行为。此外，现有的FE模型还缺乏可估计其模拟真实应变能力的适当评估技术。在本文中，我们提出并评估了用于糖尿病足溃疡预防的人体脚跟FE模型。通过拟合文献中公布的实验应变-应力曲线来定义软组织的本构定律。然后，通过基于非刚性三维磁共振图像配准的数字体积相关（DVC）来评估该模型。FE分析和DVC的结果显示了脂肪垫中应变位置和应变强度与施加负荷类型相对应。用于比较的是，将文献中不同的本构模型应用于所提出的FE网格，并以相同边界条件进行模拟。在这种情况下，应变结果在位置和强度上显示出很大的多样性，表明需要进一步研究这些组织的机械性质以增进理解。
作者：Alessio Trebbi (TIMC-BIOM''ECA), Nolwenn Fougeron (TIMC-BIOM''ECA), Yohan Payan (TIMC-BIOM''ECA)
论文ID：2307.09040
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2023-07-19