CT数据建立12岁儿童全颈椎有限元模型及有效性验证

被引：7

作者：

刘清华 ^{[1
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蔡永强 ^{[2
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金凤 ^{[3
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于静红 ^{[4
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王海燕 ^{[1
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张云凤 ^{[4
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王利东 ^{[1
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李佳伟 ^{[1
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王星 ^{[1
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和雨洁 ^{[1
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戴丽娜 ^{[1
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王建忠 ^{[1
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邬超 ^{[1
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仝铃 ^{[1
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康志杰 ^{[1
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李志军 ^{[2
,1
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李筱贺 ^{[1
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机构：

[1] 内蒙古医科大学研究生院

[2] 内蒙古医科大学数字医学中心(内蒙古自治区数字转化医学工程技术研究中心)

[3] 内蒙古医科大学附属医院影像科

[4] 内蒙古医科大学第二附属医院影像科

来源：

中国组织工程研究 | 2023年 / 27卷 / 04期

关键词：

全颈椎; 有限元分析; 儿童; 有效性验证; 活动度;

D O I：

暂无

中图分类号：

R726.8 [小儿骨科学]; R318.01 [生物力学];

学科分类号：

100103 [病原生物学]; 100202 [儿科学];

摘要：

背景：儿童颈椎有限元模型多为10岁及以下儿童的，所建立的节段也只是部分颈椎，而12岁儿童全颈椎有限元模型则相对较少。目的：建立有效的12岁儿童全颈椎有限元模型，为研究儿童颈椎活动性、应力及临床治疗儿童颈椎疾病提供理论依据。方法：随机选择1名健康的12岁儿童，使用64排螺旋CT对该儿童颈椎进行扫描，将CT数据导入Mimics 16.0中重建简单的三维模型，用Cero5.0优化模型，再导入Hypermesh14.0中划分网格及添加韧带，最后用ANSYS6.14软件进行材料赋值，设定边界等操作，构建颈椎三维有限元模型，并对模型有效性进行验证，将模型在前屈后伸、左右屈曲、左右旋转6种工况下各椎体的活动度与文献数据进行对比。结果与结论：通过有限元软件成功建立了12岁儿童全颈椎三维有限元模型，该模型还原度高，与其模拟的颈椎相似性好。在1.5 N·m的载荷下，除C4-5、C6-7在旋转工况下的活动度较参考文献低外，其余节段在各种工况下的活动度均在既往文献的参考范围内，说明该模型有效，在后续的应力研究和临床治疗中可以运用。

引用

页码：500 / 504

页数：5

共 26 条

[1]

挥鞭样损伤的生物力学和临床研究 [D].

陈强 .

第二军医大学,

2005

[2]

Febio finite element models of the human cervical spine.[J].Herron Michael R.;Park Jeeone;Dailey Andrew T.;Brockmeyer Douglas L.;Ellis Benjamin J..Journal of Biomechanics.2020,

[3]

Development; validation; and application of ligamentous cervical spinal segment C6-C7 of a six-year-old child and an adult.[J].Zhigang Li;Guanghui Song;Zhongqing Su;Guangliang Wang.Computer Methods and Programs in Biomedicine.2020,

[4]

Establishment and Finite Element Analysis of a Three-dimensional Dynamic Model of Upper Cervical Spine Instability [J].