CAJ | 학술논문

基于CT建立早期退变腰椎活动节段的三维有限元模型
기우CT건립조기퇴변요추활동절단적삼유유한원모형
Three dimension finite element model of the earlier-period degeneration lumbar motion segments reconstruced from CT images

万方数据

南京医科大学学报（自然科学版） 남경의과대학학보（자연과학판）
ACTA UNIVERSITATIS MEDICINALIS NANJING
2007年 10期 1084-1087,封2 ,共5页

姚庆强%王黎明%桂鉴超%蒋纯志%徐杰%曾逸文%郑圣鼐%孙强%徐燕%殷信道%姜闻博

요경강%왕려명%계감초%장순지%서걸%증일문%정골내%손강%서연%은신도%강문박

CT图像%腰椎活动节段%三维可视化%有限元模型%生物力学 CT圖像%腰椎活動節段%三維可視化%有限元模型%生物力學
CT도상%요추활동절단%삼유가시화%유한원모형%생물역학

目的:基于CT建立了脊柱L4-5活动节段早期退变的三维有限元模型,并对其进行力学性能测试.方法:选择1名39岁慢性下腰部疼痛的中国女性志愿者作为模拟对象,对其脊柱L4-5节段进行层厚0.75 mm的连续扫描,共获得CT断层图像138幅,获取用于建立三维模型的相关数据.将CT扫描的腰椎图像结合人体解剖学数据通过mimics 10.0软件建模形成L4-5运动节段的三维模型后,结合CAD软件CATIA对该活动节段进行数据优化,并形成实体模型.将模型数据导入有限元分析软件Patran转换成有限元模型.模拟中立位该节段的受力环境,将4个100N力以结点负荷形式分别施加于L4椎体旋转轴等距离的内前外后部椎体结点,以观察验证该模型的准确性.结果:建立了腰椎早期退变的L4-5节段的有限元模型,模型总节点数为27 130个,单元数113 834,其中包括Solid单元113 153个,Area 161个,Link单元520个,力学测试显示负荷在椎间盘分布不均,薄弱的纤维环后部受力增加.结论:通过CT断层扫描、图像数字化处理及计算机辅助设计等方法,可以以自动化程度较高的方法建立腰椎早期退变活动节段的高精度三维有限元模型,用于脊柱生物力学的进一步研究.
목적:기우CT건립료척주L4-5활동절단조기퇴변적삼유유한원모형,병대기진행역학성능측시.방법:선택1명39세만성하요부동통적중국녀성지원자작위모의대상,대기척주L4-5절단진행층후0.75 mm적련속소묘,공획득CT단층도상138폭,획취용우건립삼유모형적상관수거.장CT소묘적요추도상결합인체해부학수거통과mimics 10.0연건건모형성L4-5운동절단적삼유모형후,결합CAD연건CATIA대해활동절단진행수거우화,병형성실체모형.장모형수거도입유한원분석연건Patran전환성유한원모형.모의중립위해절단적수력배경,장4개100N력이결점부하형식분별시가우L4추체선전축등거리적내전외후부추체결점,이관찰험증해모형적준학성.결과:건립료요추조기퇴변적L4-5절단적유한원모형,모형총절점수위27 130개,단원수113 834,기중포괄Solid단원113 153개,Area 161개,Link단원520개,역학측시현시부하재추간반분포불균,박약적섬유배후부수력증가.결론:통과CT단층소묘、도상수자화처리급계산궤보조설계등방법,가이이자동화정도교고적방법건립요추조기퇴변활동절단적고정도삼유유한원모형,용우척주생물역학적진일보연구.