全腰椎三维有限元模型的建立及其有效性验证

• 作者: 彭雄奇 王昱 秦计生 蒋钰钢
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 腰椎 力学特性 有限元分析 载荷 生物力学
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 321-325
• 页数: 5页
• 分类号: R318.01
• 字数: 3392字
• 语种: 中文

摘要

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王昱	第三军医大学西南医院儿科	20	178	6.0	13.0
2	彭雄奇	上海交通大学材料学院	28	232	8.0	14.0
3	蒋钰钢	上海交通大学材料学院	5	76	4.0	5.0
4	秦计生	上海交通大学材料学院	2	71	2.0	2.0