CAJ | 학술논문

目的:建立带有颅底的全颈椎三维有限元模型并验证模型有效性,为分析颈椎疾患的生物力学机制提供帮助.方法:选取一31岁健康男性志愿者进行颈椎(包括颅底)薄层CT扫描,并将CT原始数据以Dicom格式存贮.运用建模软件Simpleware3.0把CT数据转化为STL格式数据,通过Geomagic 8.0对数据中的图像进行修补、去噪、铺面并转化为NURB曲面模型,得到带有颅底的全颈椎(C0-C7)三维有限元实体模型.应用软件Hypermesh 9.0进行前处理,包括接触定义、网格划分、材料属性设定及载荷与边界条件设定.应用Abaqus 6-9-1大型有限元计算软件进行计算,将屈曲、伸展、左右侧弯和左右旋转工况下的活动范围(ROM)与Panjabi的实验数据进行比较,对模型进行验证.结果:建立的正常全颈椎三维有限元模型共包含664026单元,228557节点,具有逼真的几何外观.通过与Panjabi的实验数据进行对比验证,发现该模型在屈伸、侧弯及旋转工况下的ROM与Panjabi的数据基本一致,只有在C2-C3旋转活动度方面存在差异(6.03°vs 3°±2.5°,P＜0.05).结论:所建立的带有颅底的正常全颈椎三维有限元模型满足有限元分析的几何相似性和力学相似性,可用于颈椎的生物力学分析.
목적:건립대유로저적전경추삼유유한원모형병험증모형유효성,위분석경추질환적생물역학궤제제공방조.방법:선취일31세건강남성지원자진행경추(포괄로저)박층CT소묘,병장CT원시수거이Dicom격식존저.운용건모연건Simpleware3.0파CT수거전화위STL격식수거,통과Geomagic 8.0대수거중적도상진행수보、거조、포면병전화위NURB곡면모형,득도대유로저적전경추(C0-C7)삼유유한원실체모형.응용연건Hypermesh 9.0진행전처리,포괄접촉정의、망격화분、재료속성설정급재하여변계조건설정.응용Abaqus 6-9-1대형유한원계산연건진행계산,장굴곡、신전、좌우측만화좌우선전공황하적활동범위(ROM)여Panjabi적실험수거진행비교,대모형진행험증.결과:건립적정상전경추삼유유한원모형공포함664026단원,228557절점,구유핍진적궤하외관.통과여Panjabi적실험수거진행대비험증,발현해모형재굴신、측만급선전공황하적ROM여Panjabi적수거기본일치,지유재C2-C3선전활동도방면존재차이(6.03°vs 3°±2.5°,P＜0.05).결론:소건립적대유로저적정상전경추삼유유한원모형만족유한원분석적궤하상사성화역학상사성,가용우경추적생물역학분석.