医用生物力学
醫用生物力學
의용생물역학
JOURNAL OF MEDICAL BIOMECHANICS
2013年
3期
321-325
,共5页
秦计生%王昱%彭雄奇%蒋钰钢
秦計生%王昱%彭雄奇%蔣鈺鋼
진계생%왕욱%팽웅기%장옥강
腰椎%力学特性%有限元分析%载荷%生物力学
腰椎%力學特性%有限元分析%載荷%生物力學
요추%역학특성%유한원분석%재하%생물역학
Lumbar spine%Mechanical properties%Finite element analysis%Load%Biomechanics
目的 建立全腰椎及骶椎的有限元模型,为分析L4～5之间纤维环易破裂的病理提供可靠的模型.方法 利用健康成人椎骨的CT影像,采用Mimics医学图像处理软件和Geomagic逆向工程软件建立L1～S1椎骨和椎间盘三维模型,再导入有限元软件Hypermesh中划分网格,并附加腰椎相关韧带,赋予材料属性,建立边界条件,构建腰椎加骶椎有限元模型；模拟腰椎受轴向压力、前弯、侧弯和后伸4种载荷下的生物力学反应.结果 模型在受到10 N·m载荷作用分别发生前屈、侧弯和后伸运动下的整体刚度分别为0.61、0.7和0.75 N·m/(°),与实验结果较为吻合；轴向施加力和弯矩时L4～5之间的纤维环应变较大；纤维环在各种载荷下均出现较明显的应力集中.结论L4～5之间纤维环局部应力集中和应变较大是导致其易破裂的原因之一；所建立的L1 ～ S1椎体三维有限元模型符合脊柱生物力学特性,可用于脊柱生物力学的进一步研究.
目的 建立全腰椎及骶椎的有限元模型,為分析L4～5之間纖維環易破裂的病理提供可靠的模型.方法 利用健康成人椎骨的CT影像,採用Mimics醫學圖像處理軟件和Geomagic逆嚮工程軟件建立L1～S1椎骨和椎間盤三維模型,再導入有限元軟件Hypermesh中劃分網格,併附加腰椎相關韌帶,賦予材料屬性,建立邊界條件,構建腰椎加骶椎有限元模型；模擬腰椎受軸嚮壓力、前彎、側彎和後伸4種載荷下的生物力學反應.結果 模型在受到10 N·m載荷作用分彆髮生前屈、側彎和後伸運動下的整體剛度分彆為0.61、0.7和0.75 N·m/(°),與實驗結果較為吻閤；軸嚮施加力和彎矩時L4～5之間的纖維環應變較大；纖維環在各種載荷下均齣現較明顯的應力集中.結論L4～5之間纖維環跼部應力集中和應變較大是導緻其易破裂的原因之一；所建立的L1 ～ S1椎體三維有限元模型符閤脊柱生物力學特性,可用于脊柱生物力學的進一步研究.
목적 건립전요추급저추적유한원모형,위분석L4～5지간섬유배역파렬적병리제공가고적모형.방법 이용건강성인추골적CT영상,채용Mimics의학도상처리연건화Geomagic역향공정연건건립L1～S1추골화추간반삼유모형,재도입유한원연건Hypermesh중화분망격,병부가요추상관인대,부여재료속성,건립변계조건,구건요추가저추유한원모형；모의요추수축향압력、전만、측만화후신4충재하하적생물역학반응.결과 모형재수도10 N·m재하작용분별발생전굴、측만화후신운동하적정체강도분별위0.61、0.7화0.75 N·m/(°),여실험결과교위문합；축향시가력화만구시L4～5지간적섬유배응변교대；섬유배재각충재하하균출현교명현적응력집중.결론L4～5지간섬유배국부응력집중화응변교대시도치기역파렬적원인지일；소건립적L1 ～ S1추체삼유유한원모형부합척주생물역학특성,가용우척주생물역학적진일보연구.
