• 北京工业大学 环境与生命学部 生物医学工程系(北京 100124);
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骨折是一种常见的身体损伤,其愈合过程涉及复杂的组织、细胞和分子层次生物学活动,且受力学和生物学因素的影响。近年来,数值模拟方法在探索骨折愈合机制、设计骨折固定装置和发展新型治疗策略等方面均有广泛的应用。本文主要介绍模拟骨折愈合的数值方法及其最新的研究进展,帮助人们更好地了解骨折愈合的机制,同时也期望能对未来骨折愈合的数值模拟研究提供方向和指导。首先,介绍骨折愈合的生物学过程及其与力学刺激和生物学因素的关系,然后侧重总结了用于模拟骨折愈合的数值模型(包括力学调控模型、生物学调控模型和力学生物学耦合调控模型)以及实现骨折愈合的数值建模方法(主要包括基于代理的技术和模糊逻辑控制方法),最后对骨折愈合数值模拟研究的发展方向进行初步展望。