C4～C6颈椎有限元模型的建立和多点力学加载方法

• 作者: 党晓谦 凌伟 宁宁 柏传毅 王坤正 田振兴
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 多点力学加载 C4~C6颈椎 有限元模型 应力分析 位移分析
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 所属期刊栏目: 研究与报告
• 页码范围: 585-588
• 分类号: R318
• 字数: 5378字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-8225.2012.04.003

摘要

背景:人体颈椎运动是多节段之间相互力学及位移关系的变化,建立多节段有限元模型及多点力学加载方法可以为颈椎生物力学研究提供高精度的模型和科学的计算分析方法.目的:建立人体C4~C6颈椎三维有限元模型,并在此基础上提出多点力学加载方法.方法:以正常人C4~C6颈椎CT图像作为数据源,利用Mimics10.0、Ansys11.0有限元分析软件建立三维有限元模型,对其进行多点力学加载测试,模拟生理状态时颈椎的轴向、屈曲、后伸、侧弯、扭转运动,分析各运动状态下C4~C6颈椎关节突和椎间盘的应力和位移改变.结果与结论:建立的C4~C6颈椎有限元模型几何形态逼真,重现了C4~C6颈椎节段解剖结构外形,整体显示直观,表面无过多简化,建成后的三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性.应力Se、Sz在不同加载工况时,前屈/后伸>侧弯>轴向加载.轴向加载载荷明显小,导致应力位移水平低.提示应用正常人体原始资料构建的C4~C6颈椎有限元模型以及多点力学加载分析的方法科学有效,为颈椎的生物力学研究提供了高精度模型和科学的计算分析方法.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王坤正	西安交通大学医学院第二附属医院骨一科	404	3247	26.0	38.0
2	宁宁	西安交通大学医学院第二附属医院骨一科	40	173	9.0	11.0
3	党晓谦	西安交通大学医学院第二附属医院骨一科	152	970	15.0	23.0
4	柏传毅	西安交通大学医学院第二附属医院骨一科	47	419	9.0	19.0
5	凌伟	西安交通大学航天航空学院	22	181	8.0	12.0
6	田振兴	西安交通大学航天航空学院	3	12	2.0	3.0