脊柱頸胸結合部(C-,6--T-,1-)三維有限元模型的建立及有限元分析.pdf

1、目的：建立具有詳細解剖結構的脊柱頸胸結合部C6～T1三維非線性有限元模型，給予純力矩載荷測試頸胸結合部模型各FSU前屈、后伸、側屈時的正常運動范圍，以驗證模型的有效性。同時在給予純力矩載荷后對模型的應力分布模式進行探討。 方法：選取自愿參加實驗的正常健康男性1例，經受試者知情同意。復習病史并行X射線平片檢查排除頸胸部疾患。利用螺旋CT通過對實驗人員頸胸結合部連續(xù)掃描重建獲得的原始DICOM數據圖像，采用Mimic10.01軟件進

2、行數據處理，進行骨質表面模型的三維重建，使用Magic9.9改良建立的模型，以LIS格式導入ANYSY10.0軟件進一步光滑處理，生成三維實體，并確定單元類型賦予材料屬性，得到頸胸結合部模型骨性結構的實體。依據文獻資料及參考CT結果對頸胸結合部的軟組織進行進一步建模，包括椎間盤和主要韌帶結構，完成建模。 結果：建立了一個較為詳盡的頸胸結合部有限元模型，模型由骨質結構和軟組織兩部分構成。所建模型外觀逼真，幾何相似性好。三維重建結構

3、可以單獨或聯(lián)合顯示，甚至可以進行任意結構的取舍，重建結構的任意徑線及角度均可以適當的三維測量。所建的頸胸模型能夠通過驗證，與體外生物力學實驗結果吻合，可進一步行各種頸胸結合部有限元力學分析。 結論：該模型的結構完整，空間結構測量準確度高，單元格劃分精細重點突出，較為準確的模擬了脊柱頸胸結合部的生物力學特點，為臨床醫(yī)生對脊柱頸胸交界區(qū)的三維有限元模型的建立提供了一種便捷而精確的方法，為計算機分析及研究該模型局部結構在各種受力情況下