人体腰椎节段CT图像的反求建模和有限元分析

被引：8

作者：

胡迎春

余兵浩

欧亚龙

机构：

[1] 广西科技大学机械工程学院

来源：

广西科技大学学报 | 2014年 / 25卷 / 02期

关键词：

CT图像; 反求建模; 腰椎L4-L5节段; 有限元分析; 强度校核;

D O I：

10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2014.02.021

中图分类号：

R816.8 [外科、骨科];

学科分类号：

1001 ; 100105 ; 100207 ; 100602 ;

摘要：

利用Mimics将人体腰椎CT断层扫描图像反求建模,导入UG并加入包含纤维环及髓核的椎间盘,模拟建立人体腰椎L4-L5节段三维模型,再通过UG与ANSYS Workbench的无缝接口将该模型导入后者,对模型赋值并进行有限元分析,得出人体直立站位时,正常腰椎的椎体位移云图及应力云图.最后将模型进行简化,利用材料力学的理论公式进行强度校核.得知最大位移发生于椎间盘上表面前部,位移值为0.161 mm;最大应力出现在L4下关节突上,应力值为15.073 MPa.有限元分析结果与理论计算结果相对误差较小,表明方法可行,计算结果可靠,为临床医学提供理论参考.

引用

页码：13 / 16+39 +39

页数：5

共 9 条

[1] 基于Mimics和ProE的人体腰椎生物力学分析 [J].

靳龙 ;

袁爱霞 ;

胡迎春 .

广西工学院学报, 2013, 24 (04) :45-50

[2] 基于显微CT扫描的三维织物仿真 [J].

关防利 ;

潘荣江 .

计算机辅助设计与图形学学报, 2013, (04) :468-473

[3]

腰椎间盘突出症力学特征的仿真计算方法[J]. 黄菊英,李海云,吴浩.医用生物力学. 2012(01)

[4] 基于分块法的人工髋关节模态分析 [J].

胡迎春 ;

朱慧 .

广西工学院学报, 2011, 22 (02) :16-19

[5] 建立全腰椎有限元接触模型 [J].

苏晋 ;

赵文志 ;

陈秉智 ;

李斌 ;

何盛为 ;

方旭 .

医用生物力学, 2010, 25 (03) :200-205

[6] 人体腰椎有限元建模及其生物动力学研究 [J].

郭立新 ;

刘学勇 ;

陈威 ;

穆恩 .

生物医学工程学杂志, 2007, (05) :1084-1088

[7]

Factors influencing stresses in the lumbar spine after the insertion of intervertebral cages: finite element analysis[J] . Anne Polikeit,Stephen J. Ferguson,Lutz P. Nolte,Tracy E. Orr.European Spine Journal . 2003 (4)

[8]

Interlaminar Shear Stresses and Laminae Separation in a Disc: Finite Element Analysis of the L3-L4 Motion Segment Subjected to Axial Compressive Loads[J] . V. K. Goel,B. T. Monroe,L. G. Gilbertson,P. Brinckmann.Spine . 1995 (6)

[9]

The resistance of the lumbar spine to direct shear .2 Liu YK,Ray G,Hirsch C. Orthopedic Clinics of North America . 1975

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