青少年女子举重运动员腰骶关节的有限元建模及椎间盘生物力学分析

发布时间：2021-03-22 20:43

　　目的:尝试通过三维有限元建模及生物力学分析的方法,找出青少年女子举重运动员的损伤原因,为教练员和队医更具针对性地进行损伤预防及提升康复效率提供理论依据。方法:选取江苏省一线青少年女子举重运动员1名,通过CT图像文件进行腰骶关节模型重建。建立更加精细且具有解剖学特征和生物力学特点的腰骶关节有限元模型。结果:青少年女子举重运动员腰骶关节受轴向载荷时,L5上缘和椎间盘前部出现明显形变,最大形变量为5.44 mm,椎体上表面和骶骨耳状面为主要受力部位;椎间盘的Von-Mises应力传递方向由右后方向左侧递增,应力集中点出现在纤维环侧后方。结论:青少年女子举重运动员腰骶关节受轴向载荷时,椎体上表面和骶骨耳状面为主要受力部位;椎间盘前部受挤压出现明显形变,同时其左侧中后部有明显的应力集中现象。这提示椎间盘后侧方可能因为长期应力集中而致使运动员出现下腰痛甚至椎间盘后侧部纤维环出现破裂。 

【文章来源】：体育学研究. 2020,34(05)北大核心CSSCI

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

图2 分割后三维模型

使用填充孔洞工具对模型的孔洞进行填补（以L5为例），填补过后使用网格医生工具对补孔后的模型进行优化，直到模型没有小组件、小通道、小孔洞等项目（图3）。随后在软件中的多边形选项中删除钉状物（平滑级别为30），松弛多边形（平滑级别为默认）。最终在精确曲面选项中进行构建曲面片→构造格栅→拟合曲面操作，将全部处理完毕的文件以“*.iges”格式输出（图4）。骶骨以同样方式在Geomagic Studio12软件中进行处理并以同样格式输出。

最终在精确曲面选项中进行构建曲面片→构造格栅→拟合曲面操作，将全部处理完毕的文件以“*.iges”格式输出（图4）。骶骨以同样方式在Geomagic Studio12软件中进行处理并以同样格式输出。(5）三维模型网格划分与细节构建

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3094444