骨質(zhì)疏松癥患者腰椎有限元模型的建立與骨強(qiáng)度分析

作者:仰嘉軒; 郭海玲; 毛敦; 趙詠芳 江蘇蘇州市蘇州高新區(qū)人民醫(yī)院; 江蘇蘇州215129; 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院

摘要:目的:基于骨質(zhì)疏松癥患者CT圖像個(gè)體化精準(zhǔn)建立單個(gè)腰椎(L_2)的有限元模型,并對(duì)模型進(jìn)行骨強(qiáng)度分析。方法:采用交互式醫(yī)學(xué)圖像控制系統(tǒng)MIMICS軟件對(duì)患者的CT圖片進(jìn)行預(yù)處理后,導(dǎo)入大型通用有限元軟件ANSYS中個(gè)體化精準(zhǔn)建立L_2有限元模型。通過(guò)模擬正常站立、一般活動(dòng)和突然跌倒時(shí),分別在上終板施加0.3,1.0,4.0MPa軸向載荷,計(jì)算最大應(yīng)變數(shù)值以及von Mises應(yīng)變值高于5 000με骨體積占總體積比率。結(jié)果:隨著載荷逐步加大,位移、應(yīng)力和應(yīng)變也分別變大,具有骨折風(fēng)險(xiǎn)的骨體積也明顯增加,分別增加0.08%,38.39%,57.80%.結(jié)論:本研究建立的有限元模型符合骨質(zhì)疏松性單個(gè)腰椎的臨床特點(diǎn),模擬了其生物力學(xué)特性。

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中國(guó)中醫(yī)骨傷科

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