脊柱腰段三维有限元模型的构建与椎间盘应力分析

论文摘要

目的建立正常脊柱腰段三维有限元模型,为生物力学研究及腰椎损伤研究提供可靠模型。方法采集1名健康成年男性脊柱腰段CT和MRI断层影像数据,应用Mimics软件依据CT数据对全部腰椎骨及骶骨上部进行三维模型重建,依据MRI数据对L1～L5椎间盘髓核进行三维模型重建。将椎骨与髓核进行空间配准,在此基础上建立椎间盘、关节囊和韧带的三维模型。在Ansys中划分网格并定义材料属性,对模型施加运动性载荷模拟脊柱腰段处于前屈、后伸、侧弯和扭转等运动工况下的生物力学特征,验证模型的有效性。结果建立了完整的脊柱腰段三维有限元模型,包含椎骨、椎间盘、骶骨上端、韧带、关节囊等重要结构,总节点数为104 190个、总单元数为339 165个。模型通过有效性验证,运动工况下的角位移范围和椎间盘的应力分布特点符合腰椎的生物力学特性。结论本研究建立的三维有限元模型仿真度高,可用于脊柱腰段的生物力学研究以及模拟疾病和手术对腰椎生物力学的影响。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 庞胤,尹帅,赵长义,刘媛媛,张海峰

关键词: 三维有限元模型,脊柱腰段,椎间盘

来源: 河北医科大学学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 医药卫生科技

专业: 生物医学工程

单位: 沧州医学高等专科学校解剖学教研室,河北省沧州中西医结合医院骨科,河北医科大学基础医学院解剖学教研室

基金: 沧州市科学技术研究与发展指导计划(162302150)

分类号: R318.01

页码: 1368-1371

总页数: 4

文件大小: 124K

下载量: 205

相关论文文献

• [1].膝关节三维有限元模型的建立[J]. 中国医疗前沿 2010(03)
• [2].上颌第一磨牙及其支持组织三维有限元模型的建立[J]. 中国社区医师(医学专业) 2010(14)
• [3].阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者的上气道及周围结构三维有限元模型的构建[J]. 宁夏医学杂志 2010(04)
• [4].精确建立上颌中切牙全瓷冠三维有限元模型[J]. 河北医药 2012(21)
• [5].正常人膝关节三维有限元模型的建立[J]. 苏州大学学报(医学版) 2008(03)
• [6].半月板三维有限元模型的建立[J]. 现代生物医学进展 2011(07)
• [7].上颌切牙三维有限元模型中多材料属性的设定方法[J]. 医疗卫生装备 2010(07)
• [8].正常人踝足三维有限元模型的建立[J]. 医用生物力学 2009(S1)
• [9].微型种植体下颌骨三维有限元模型的建立[J]. 现代口腔医学杂志 2010(06)
• [10].膝关节三维有限元模型的建立及生物力学分析[J]. 中南大学学报(医学版) 2010(01)
• [11].通过三维数字减影血管造影影像学数据构建颅内动脉瘤的三维有限元模型[J]. 中华老年心脑血管病杂志 2010(08)
• [12].膝关节周围韧带三维有限元模型的建立[J]. 上海交通大学学报(医学版) 2008(04)
• [13].基于CT数据建立髋关节三维有限元模型的研究[J]. 中国临床医学影像杂志 2015(09)
• [14].Fontan手术三种三维有限元模型构建与分析[J]. 医用生物力学 2009(S1)
• [15].颞下颌关节骨骼肌肉系统三维有限元模型的构建[J]. 医用生物力学 2015(02)
• [16].人体膝关节三维有限元模型的建立[J]. 中国中医骨伤科杂志 2014(11)
• [17].人颅面骨三维有限元模型的建立[J]. 西南国防医药 2012(05)
• [18].自适应装配包含螺纹种植体的下颌骨骨块三维有限元模型的建立[J]. 中国医药导刊 2010(02)
• [19].骨盆三维有限元模型的研究与应用[J]. 中国组织工程研究与临床康复 2008(35)
• [20].建立上颌骨-上牙列-直丝弓矫治器的三维有限元模型[J]. 现代口腔医学杂志 2013(05)
• [21].牙齿牙周矫治装置三合一三维有限元模型的建立[J]. 中国组织工程研究与临床康复 2010(22)
• [22].桡骨头三维有限元模型建立及生物力学分析[J]. 中国医学创新 2017(13)
• [23].碳弧气刨温度场的三维有限元模型[J]. 材料科学与工艺 2009(01)
• [24].阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者的下颌骨和颞下颌关节三维有限元模型的构建[J]. 昆明医学院学报 2012(04)
• [25].颅骨三维有限元模型的构建[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版) 2009(S1)
• [26].鼻上颌骨复合体三维有限元模型的建立[J]. 中国耳鼻咽喉头颈外科 2010(03)
• [27].针对Tetralogy of Fallot手术的心脏血管三维有限元模型构建[J]. 医用生物力学 2009(S1)
• [28].髋臼骨结核三维有限元模型建立及力学分析[J]. 浙江中西医结合杂志 2011(08)
• [29].建立正常人C_(2～7)的三维有限元模型[J]. 中国组织工程研究与临床康复 2010(17)
• [30].上颌骨三维有限元建模方法的研究进展[J]. 全科口腔医学电子杂志 2015(09)

标签：三维有限元模型论文;  脊柱腰段论文;  椎间盘论文;