脊柱颈胸结合部C5～T2三维有限元建模与验证

• 作者: 方新果 柏磊磊 王晨曦 许世雄 赵庆华 赵改平 陈二云
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 颈椎 胸椎 颈胸结合部 有限元分析 力学特性
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 56-61
• 页数: 6页
• 分类号: R318.01
• 字数: 3375字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3871/j.1004-7220.2015.01.056

摘要

目的 基于CT图像数据建立人体脊柱颈胸结合部C5～ T2的三维有限元模型,并验证模型的正确性和有效性.方法 采用Mimics、Geomagic和Hypermesh软件对人体脊柱颈胸结合部C5 ～ T2椎体进行三维重建、模型修复和有限元前处理,对模型顶面施加±0.5、1、1.5、2N·m扭矩,用于模拟人体前屈和后伸活动时所产生的载荷作用,使用ANSYS软件计算脊柱颈胸结合部C5～T2节段在前屈和后伸承受扭矩载荷作用时的关节活动度(range of mo-tion,ROM),将计算结果与前人研究结果进行对比分析.结果 人体脊柱颈胸结合部C5～T2三维模型中C5 ～6、C6～7、C7 ～ T1和T1～2各节段椎体在1N·m载荷作用下,前屈时ROM分别为4.30°、3.21°、1.66°和1.41°,后伸时ROM分别为3.47°、2.86°、0.96°和0.92°.前屈时最大应力出现在椎体前缘,后伸时椎体后缘出现较大应力.ROM和应力分布的趋势与前人研究结果相一致.结论 建立的脊柱颈胸结合部三维模型精确逼真,符合脊柱颈胸结合部的生物力学特性,模拟结果可为临床病理研究和颈胸部手术术式的评价提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许世雄	复旦大学力学与工程科学系	74	524	13.0	19.0
2	陈二云	上海理工大学能源与动力工程学院	57	106	5.0	6.0
3	赵改平	上海理工大学医疗器械与食品学院	52	177	7.0	10.0
4	方新果	上海理工大学医疗器械与食品学院	7	32	4.0	5.0
5	王晨曦	上海理工大学医疗器械与食品学院	9	39	5.0	6.0
6	柏磊磊	上海理工大学医疗器械与食品学院	9	39	5.0	6.0
7	赵庆华	上海市第一人民医院骨科	9	23	3.0	4.0