有限元网格优化的应用案例

Utilization of Finite Element Analysis for Articular Cartilage Tissue Engineering. 

有限元分析在关节软骨组织工程中的应用

来源：Hassan, C. R., Qin, Y. X., Komatsu, D. E., & Uddin, S. (2019). Utilization of Finite Element Analysis for Articular Cartilage Tissue Engineering. Materials (Basel, Switzerland), 12(20), 3331. https://doi.org/10.3390/ma12203331

摘要

支架设计是关节软骨组织工程的重要组成部分，为软骨细胞的增殖和功能提供合适的力学和生物环境。传统上，组织工程软骨支架设计的优化一直是通过体外和体内模型进行的。计算分析的最新进展使我们能够使用有限元分析（FEA）显著减少支架优化的时间和成本。有限元分析是一种硅分析技术，通过预测细胞和支架在外加载荷下的机械响应，实现支架设计优化。有限元分析可以使用网格单元（四面体、六面体）、材料特性（弹性、超弹性、多孔弹性、复合材料）、生理载荷（静态、动态）和本构应力-应变方程（线性、多孔弹性、双相）模拟软骨的形态。此外，有限元分析还可以应用于研究动态载荷、材料特性、细胞分化、细胞活性、支架结构优化和间隙流体流动的影响。本文综述了有限元分析在软骨组织工程和支架设计中应用的最新研究和趋势。

关键词：关节软骨；有限元分析；脚手架设计；组织工程。

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