腰椎—骨盆—髋关节有限元模型建立及生物力学分析

背景：髋腰疾病的发病率不断增加，给临床治疗带来一定的挑战，需要完善的腰椎-骨盆-髋关节模型以分析其生物力学特点。目的：建立正常成人腰椎-骨盆-髋关节三维有限元模型进行生物力学分析，为研究髋腰疾病和相关手术治疗提供实验依据和参考。方法：获取正常成人CT数据，利用Mimics、Geomagic、Hypermesh、Abaqus等软件构建正常的腰椎-骨盆-髋关节三维有限元模型，将所得模型进行各个工况分析，得到椎体活动度、椎间盘及股骨头应力分布进行模型有效性验证。之后进一步构建坐位模型，比较分析站立位和坐位2种姿势下的生物力学分布特点和变化趋势。结果与结论：(1)成功建立了正常成人腰椎-骨盆-髋关节三维有限元模型；(2)构建的模型在各工况分析中结果均在既往文献数据的参考范围内，确认模型有效，可进一步用于后续的实验研究；(3)从站立位到坐位姿势变化后，L₄-L₅及L₅-S₁椎间盘的应力呈上升趋势，其中L₅-S₁应力变化最明显；对于髋关节应力分布而言，在站立位时，应力...