张琳琳，战略支援部队特色医学中心（原306医院），研究部二室
医学科普中心 刘燕/崔彦 编辑
有限元分析是随着电子计算机发展而发展起来的一种现代计算方法，求解时对整个问题区域进行分解，每个子区域都成为简单的部分，即将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件（如结构的平衡条件），从而解决问题。简而言之，就是化整为零分析，积零为整研究。
有限元分析思路
有限元分析应用于医学领域的意义
有限元分析在医学中主要应用于生物力学及医学辅助器材方面（如：骨关节受力研究、医疗器械研究设计）。目前，对于生物力学及医学辅助器材应用方面的研究方法主要有临床跟踪评价法、体外实验法、有限元分析法等。临床跟踪评价一般采用术后随访及影像学方法进行术后效果评价；体外实验需要用到尸体或动物模型，而动物模型与人体差异性较大，尸体具有生物多样性，标本获得困难及体外环境与体内环境差异较大，使其应用存在较大局限性；有限元分析法具有可重复性、便于进行参数化研究等优点，因而成为比较理想的研究手段。
有限元分析应用于医学领域的优势：①所建模型可反复使用，可对同一模型赋予不同参数进行研究，能够保证模型一致性；②能够得出所需模型任意部位的形变及应力状态；③无论研究对象的几何形状、材料性质、支持条件和加载负荷方式有多复杂，都能进行分析。
此外，有限元应用于医学领域离不开临床验证与判断，需要用已知基础知识或临床知识加以验证、判断，去伪存真，进而再进行更深入的研究。
有限元分析医学应用实例
有限元分析在医学研究中可利用影像资料，并结合三维重建软件Mimics、Geomagic和Solidworks等建立骨科、牙科、心脑血管等三维模型，通过有限元分析软件ANSYS、Abaqus、Hypermesh、Fluent(流体分析)等对人体脊柱矫形、牙齿正畸、心脑血管辅助器材等各方面进行有限元分析，为医学临床诊断提供科学依据。
(1) 脊柱生物力学有限元分析：以CT扫描图像为源数据构建脊柱三维模型，不仅可对病态脊柱进行手术方式与手术效果（短期与长期）的探究分析、对植介入体进行生物力学评价，还可对正常脊柱进行特殊受力状态下的力学分析。
(2) 口腔生物力学：有限元分析应用于口腔生物力学可对口腔正畸、种植体支抗、种植体结构优化、扩弓矫治、牙体缺损修复等方面进行研究分析。
(3) 其他方面有限元分析：有限元分析在医学其他方面还有很多应用，如假体置换，足部仿真分析，心脑血管流体及流固耦合分析等。
（部分配图来源于网络）
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