Lenke 1 BN型特发性脊柱侧凸有限元模型的建立及有效性验证

• 作者: 刘少华 唐明星 张宏其 郭超峰 陈凌强 陈静
• 来源期刊: 中华骨科杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 脊柱侧凸 有限元分析 生物力学
• 年，卷（期）: 2010,（8）
• 页码范围: 768-772
• 分类号: R6
• 字数: 3348字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2010.08.008

摘要

目的 构建Lenke 1 BN型青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)三维有限元模型,并验证其有效性,为AIS生物力学仿真研究建立理想的数字化平台.方法 选择1例18岁女性Lenke 1 BN型AIS志愿者作为研究对象.取仰卧位,应用螺旋CT从T1椎体上缘至尾骨以1 mm间距进行连续扫描,获得Dicom格式CT图像539张.将CT图像导入逆向工程软件Mimics 10.01,建立包括胸-腰-骶尾椎和胸廓等结构的完整AIS三维几何模型.对模型进行几何清理,然后导入有限元前处理软件Hyper Mesh 7.0划分有限元实体单元,并参照文献添加椎间盘及韧带结构单元,生成完整的AIS三维有限元模型.参照文献赋予模型材料参数和实常数,并通过左、右Bending试验和仰卧-站立试验,对模型进行整体的有效性验证.结果 成功构建了完整的Lenke 1 BN型AIS三维非线性有限元模型,共划分节点341 228个,四面体单元1 409 929个,壳单元163 132个,线缆单元715个和杆单元149个.有限元模拟左、右Bending试验和仰卧-站立试验误差分别为8.3%和3.9%.结论 所建立的Lenke 1 BN型AIS三维有限元模型完整、逼真、可靠且有效,可用于进一步的AIS生物力学仿真研究.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张宏其	中南大学湘雅医院脊柱外科湘雅脊柱外科中心	93	659	14.0	19.0
2	唐明星	中南大学湘雅医院脊柱外科湘雅脊柱外科中心	23	171	7.0	12.0
3	郭超峰	中南大学湘雅医院脊柱外科湘雅脊柱外科中心	27	198	8.0	13.0
4	陈静	中南大学湘雅医院脊柱外科湘雅脊柱外科中心	94	512	13.0	17.0
5	陈凌强	中南大学湘雅医院脊柱外科湘雅脊柱外科中心	7	55	5.0	7.0
6	刘少华	中南大学湘雅医院脊柱外科湘雅脊柱外科中心	32	265	11.0	14.0