3D打印颈椎多孔型金属网式融合器的三维有限元分析

发布时间：2021-06-10 15:40

　　目的利用三维有限元方法,通过模拟建立使用传统钛网和3D打印颈椎多孔型金属网式融合器的颈椎前路椎体次全切减压植骨融合内固定手术模型,进行对比分析两者在钛网、钛板钛钉及终板上Von-Mises应力分布情况及椎体位移峰值特点,来评估3D打印颈椎多孔型金属网式融合器的生物力学特性,为临床应用及下一步改进提供理论依据。方法1.通过获取一名32岁正常健康男性志愿者的颈椎三维CT数据,以Dicom格式保存。在三维重建软件Mimics中将其导入,予以阈值分割、Mask等处理后导出,保存为STL格式。再在Geomagic软件中将之导入,对其进行逆向重建并予以完成模型相关的平滑,去噪等处理,以IGES格式保存。再在Ansys Workbench中将其导入,经一系列操作后,建立颈椎（颈3^颈7）三维有限元模型。然后进行布尔运算,赋予材料参数,设置好接触,进行网格划分,予以模型40N的预载荷,1.5Nm的运动附加力矩,进行前屈后伸,左右侧屈,左右旋转运动,将计算所得的各运动节段活动度与以往文献对比,来评价模型的有效性。2.模型验证有效后,再在此模型上,模拟建立使用传统钛网和3D打印颈椎多孔... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

打印颈椎多孔型金属网式融合器实物图

图 1.2 颈椎三维有限元模型左图：颈椎（C3～C7）几何实体模型 右图：完成建模的颈椎（C3～C7）模型.2 验证颈椎（C3～C7）三维有限元模型有效性模型成功建立以后须对其有效性进行准确验证。只有模型经检验有效后能用于下一步研究，不然其结果是不精准的。它的检验措施一般有如下几：（1）同离体生物力学试验数据及结果进行比较。在一致的试验条件下加限元模型，若获取的结果和相关数据与以往的结果及数据没有显著性差异

Mimics中CT数据处理

【参考文献】：
期刊论文
[1]颈椎前路手术应用端盖钛网治疗合并骨质疏松的老年脊髓型颈椎病对照研究[J]. 张志敬,卢一生,陈宏.  中国骨伤. 2018(01)
[2]3D打印解剖型钛笼与传统钛笼在ACCF术中应用的比较研究[J]. 臧全金,卢腾,梁辉,杨文龙,杨平林,李浩鹏,贺西京.  中国骨与关节损伤杂志. 2017(07)
[3]颈椎前路椎体次全切除后钛网下沉原因及对颈神经功能的影响[J]. 潘孟骁,陈德玉,陈宇.  中国组织工程研究. 2017(15)
[4]终板环在颈椎前路椎体次全切除植骨融合术中防止钛网沉陷的临床价值[J]. 何磊,钱宇,金以军,樊良,吕佐.  中国骨伤. 2014(09)
[5]颈椎术后钛网沉陷的影像学表现及相关影响因素[J]. 王俊波,王文军,刘进才,晏怡果,吴晓东.  中南医学科学杂志. 2014(01)
[6]零切迹颈前路椎间融合固定系统治疗颈椎病的早期疗效分析[J]. 方明,陆建猛,韦勇力,俞武良,王兴武,欧阳甲.  中国修复重建外科杂志. 2013(10)
[7]自制颈椎翼型钛网的生物力学评价[J]. 汪向东,王文军,王麓山,朱一平,刘力乐,姚女兆.  中南医学科学杂志. 2013(03)
[8]下颈椎前路两种融合术式的三维有限元比较研究[J]. 苏光辉,吕国华,方松清,张美超,钟华.  医学研究杂志. 2012(09)
[9]大、小直径钛网对终板-钛网界面应力分布影响的比较[J]. 苏再发,贾连顺,陈雄生,李家顺,张美超,李鉴轶,赵卫东,吴培增.  颈腰痛杂志. 2011(05)
[10]颈椎前路减压融合术后钛笼下沉临床分析[J]. 马永刚,刘世清,李亚明,周小锐.  中国脊柱脊髓杂志. 2011(01)

博士论文
[1]颈前路钛网植骨重建术后沉陷的临床意义及新型钛网研制和相关研究[D]. 陈宇.第二军医大学 2009
[2]颈椎前路椎体次全切除钛网植骨的三维有限元研究[D]. 苏再发.第二军医大学 2007

硕士论文
[1]改良解剖型颈椎钛网的研制及三维有限元分析[D]. 孙建特.南华大学 2015
[2]新型颈椎植骨重建钛网的临床及影像学评价[D]. 马跃.第二军医大学 2011
[3]颈椎前路椎体次全切减压全接触钛网植骨融合的生物力学分析[D]. 黄平.第二军医大学 2009



本文编号：3222651