中国生物医学工程学报
中國生物醫學工程學報
중국생물의학공정학보
CHINESE JOURNAL OF BIOMEDICAL ENGINEERING
2015年
1期
37-45
,共9页
儿童颈椎%生物力学%有限元%准静态%验证
兒童頸椎%生物力學%有限元%準靜態%驗證
인동경추%생물역학%유한원%준정태%험증
pediatric cervical spine%biomechanics%finite element%quasi-static%validation
基于CT扫描,建立具有精确骨骼几何及详细椎间盘解剖学结构的3岁儿童C4-C5颈椎段有限元模型;参考成人颈部生物材料实验数据及相关成人与对比研究结果,采用缩放方法计算得到3岁儿童颈部组织材料参数;分别在准静态、动态拉伸以及准静态弯曲-伸展、侧向弯曲及轴向旋转载荷条件下,对模型进行验证.结果显示,准静态拉伸刚度为211.8 N/mm,动态拉伸最终失效力为759.9 N,最终失效位移为5.08 mm,均与实验值吻合良好;准静态伸展、弯曲、侧向弯曲及轴向旋转运动范围分别为9.75°、9.29°、3.79°和7.04°,均在实验基准数据允许的误差范围内,吻合良好.结论表明:该模型能较好地反映3岁儿童C4-C5颈椎段在准静态、动态拉伸以及准静态弯曲-伸展、侧向弯曲和轴向旋转载荷下的生物力学特性,具有较高的生物逼真度.
基于CT掃描,建立具有精確骨骼幾何及詳細椎間盤解剖學結構的3歲兒童C4-C5頸椎段有限元模型;參攷成人頸部生物材料實驗數據及相關成人與對比研究結果,採用縮放方法計算得到3歲兒童頸部組織材料參數;分彆在準靜態、動態拉伸以及準靜態彎麯-伸展、側嚮彎麯及軸嚮鏇轉載荷條件下,對模型進行驗證.結果顯示,準靜態拉伸剛度為211.8 N/mm,動態拉伸最終失效力為759.9 N,最終失效位移為5.08 mm,均與實驗值吻閤良好;準靜態伸展、彎麯、側嚮彎麯及軸嚮鏇轉運動範圍分彆為9.75°、9.29°、3.79°和7.04°,均在實驗基準數據允許的誤差範圍內,吻閤良好.結論錶明:該模型能較好地反映3歲兒童C4-C5頸椎段在準靜態、動態拉伸以及準靜態彎麯-伸展、側嚮彎麯和軸嚮鏇轉載荷下的生物力學特性,具有較高的生物逼真度.
기우CT소묘,건립구유정학골격궤하급상세추간반해부학결구적3세인동C4-C5경추단유한원모형;삼고성인경부생물재료실험수거급상관성인여대비연구결과,채용축방방법계산득도3세인동경부조직재료삼수;분별재준정태、동태랍신이급준정태만곡-신전、측향만곡급축향선전재하조건하,대모형진행험증.결과현시,준정태랍신강도위211.8 N/mm,동태랍신최종실효력위759.9 N,최종실효위이위5.08 mm,균여실험치문합량호;준정태신전、만곡、측향만곡급축향선전운동범위분별위9.75°、9.29°、3.79°화7.04°,균재실험기준수거윤허적오차범위내,문합량호.결론표명:해모형능교호지반영3세인동C4-C5경추단재준정태、동태랍신이급준정태만곡-신전、측향만곡화축향선전재하하적생물역학특성,구유교고적생물핍진도.
