CAJ | 학술논문

背景:有限元分析作为数值计算中的一种离散化方法,具有实验时间短、费用少、对身体无任何破坏、力学性能测试全面及可重复实验等突出优点.以往研究多将其集中应用于腰椎模型,由于颈椎解剖结构及损伤机制复杂,稳定性差等原因,颈椎有限元模型研究不多,并且研究只局限于单椎体和运动节段.目的:建立更为真实、有效的全颈椎三维有限元模型,用于临床生物力学研究.方法:对1名既往无颈椎病史健康男性志愿者的颈椎进行CT扫描成像,应用CAD造型软件Solid-Works2003、HyperMesh软件和ANSYS11.0软件,采用四面体网格划分方法,对颈椎周围组织赋予不同的材料特性,引入接触理论和非线性结构计算方法,建立全颈椎有限元模型.在所建模型上加载模拟脊柱的前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转6种工况下的生理活动,并与生物力学实验数据进行对比.结果与结论:所建模型共有97 705个节点,372 896个单元.所建立模型在前屈/后伸、左右侧弯、左右旋转6种方向的运动范围,理论分析结果与生物力学实测数据高度一致.证实建立的全颈椎三维有限元模型细腻有效,具有良好的生物逼真度,可应用于临床生物力学分析.
배경:유한원분석작위수치계산중적일충리산화방법,구유실험시간단、비용소、대신체무임하파배、역학성능측시전면급가중복실험등돌출우점.이왕연구다장기집중응용우요추모형,유우경추해부결구급손상궤제복잡,은정성차등원인,경추유한원모형연구불다,병차연구지국한우단추체화운동절단.목적:건립경위진실、유효적전경추삼유유한원모형,용우림상생물역학연구.방법:대1명기왕무경추병사건강남성지원자적경추진행CT소묘성상,응용CAD조형연건Solid-Works2003、HyperMesh연건화ANSYS11.0연건,채용사면체망격화분방법,대경추주위조직부여불동적재료특성,인입접촉이론화비선성결구계산방법,건립전경추유한원모형.재소건모형상가재모의척주적전굴、후신、좌우측굴、좌우선전6충공황하적생리활동,병여생물역학실험수거진행대비.결과여결론:소건모형공유97 705개절점,372 896개단원.소건립모형재전굴/후신、좌우측만、좌우선전6충방향적운동범위,이론분석결과여생물역학실측수거고도일치.증실건립적전경추삼유유한원모형세니유효,구유량호적생물핍진도,가응용우림상생물역학분석.