Lenke3型成人特发性脊柱侧凸有限元模型及胸椎钉道导靶3D模型的建立

• 作者: 李剑锋 杨学军 汉迪 胡侦明 赵岩 辛大奇 邢文华 霍洪军
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨科植入物 数字化骨科 成人特发性脊柱侧凸 Lenke3型 有限元 网格划分 实体单元 节点 椎弓根 3D 生物力学 国家自然科学基金
• 年，卷（期）: 2015,（53）
• 所属期刊栏目: 技术与方法 -- 数字化骨科
• 页码范围: 8597-8602
• 页数: 6页
• 分类号: R318
• 字数: 7081字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.53.012

摘要

背景：有研究表明后路矫形内固定及前路矫形内固定对于治疗成人特发性脊柱侧凸均可获得良好的临床效果，但哪一种方法对于Lenke3型成人特发性脊柱侧凸临床效果更佳，椎弓根螺钉发生断裂的风险更小，同时远期疗效更可靠尚无报道。<br>　　目的：利用有限元分析软件建立Lenke3型成人特发性脊柱侧凸有限元模型，同时建立胸椎钉道导靶3D模型，为其生物力学分析及科学置钉提供科学依据。<br>　　方法：将1例28岁Lenke3型成人特发性脊柱侧凸志愿者从T1至骶骨的CT图像以Dicom格式导入Mimics 16.0软件中，通过几何清理建立完整的脊柱侧凸三维模型，于椎体模型上利用Mimics 16.0软件中设计模块建立胸椎钉道导靶。将三维模型点云格式导入Geomagic Studio 11.0软件中，对模型进行一系列图像处理，最后将三维模型导入ANSYS 14.0有限元分软件中建立具有生物性能的有限元模型。<br>　　结果与结论：成功建立了完整的 Lenke3型成人特发性脊柱侧凸三维有限元模型，包括四面体单元440975个和杆单元580个，共计441555个单元，1077318个节点。成功建立了12个胸椎的钉道导靶模型包括四面体单元4682个，7390个节点，试验建立了外形逼真的Lenke3型成人特发性脊柱侧凸三维有限元模型及其胸椎钉道导靶模型。结果证实，建立的Lenke3型成人特发性脊柱侧凸三维有限元模型，为进一步的生物力学实验提供科学依据，胸椎钉道导靶模型的建立为胸椎椎弓根螺钉置钉提供一种新的科学方法。