| 全腰椎三维有限元模型的建立及其有效性验证 |
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| 引用本文： | 秦计生, 王昱, 彭雄奇, 蒋钰钢. 2013. 全腰椎三维有限元模型的建立及其有效性验证. 医用生物力学, 28(3): 321-325. |
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| 作者姓名： | 秦计生 王昱 彭雄奇 蒋钰钢 |
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| 作者单位： | 1. 上海交通大学材料学院,上海,200030;;; 2. 第三军医大学西南医院儿科,重庆,400038 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目 (50975236,11172171 ),重庆市科技攻关项目（CSTC2012gg-yyjs10011） |
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| 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.
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| 关 键 词： | 腰椎 力学特性 有限元分析 载荷 生物力学 |
| 收稿时间： | 2012-07-15 |
| 修稿时间： | 2012-08-28 |
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