在有限元分析辅助的手术规划和手术手术中片设计的评估
Guang Yang1, Hui Shen2, Yewon Jang2
1Department of Hand and Foot Surgery, China-Japan Union Hospital of Jilin University, Changchun, Jilin, China.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|June 26, 2025
概括
有限元分析 (FEA) 可以优化皮肤设计,以获得更好的外科手术结果. 目前机械皮肤建模的局限性阻碍了患者特定的应用,需要进一步研究非侵入性数据采集和AI集成.
科学领域:
- 生物机械工程 生物机械工程
- 计算外科 计算外科
- 医疗模拟 医疗模拟
背景情况:
- 传统的皮肤片设计依赖于外科医生的经验,导致变化.
- 复杂的重建性手术,如 syndactyly,突出需要客观的设计方法.
- 有限元分析 (FEA) 为外科模拟和优化提供了一种定量方法.
研究的目的:
- 自2000年以来全面审查FEA在皮肤设计中的应用.
- 评估FEA在使用解剖学和生物力学数据创建患者特定的外科模型方面的潜力.
- 识别FEA在设计中的进步,挑战,新兴技术和未来研究方向.
主要方法:
- 在皮肤设计中对FEA应用的系统文献综述.
- 在FEA中分析预加工和后加工技术.
- 评估将患者特异性数据整合到FEA模型中的方法.
主要成果:
- 对于优化皮肤设计,FEA显示出有前途,但机械皮肤建模仍然是一个重要的局限性.
- 现有的FEA研究是分散在不同的研究领域.
- 需要改进的关键领域包括患者特定数据采集和先进的模拟技术.
结论:
- 开发非侵入性方法来获得患者特定的皮肤特性对于FEA的发展至关重要.
- 未来的研究应该专注于3D到2D表面展开,临床验证,增强现实/混合现实集成和人工智能驱动的设计.
- 弥合FEA模拟和临床实践之间的差距可以显著改善手术结果.
