正常男性腰椎三维有限元模型的建立并证明其在所给力矩载荷下的有效性

发布时间：2017-04-21 08:04

  本文关键词：正常男性腰椎三维有限元模型的建立并证明其在所给力矩载荷下的有效性，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:寻求创建正常人体的全腰椎L1-L5的3-D FE模型的方法,并证明及探讨其在所给的载荷下的有效性。方法:筛选一名健康的无腰腹部外伤史、无脊柱畸形、无脊柱疼痛史、无退行性病变的自愿者,行CT进行断层扫描,收取所采集的DICOM格式图片并给予保存。根据所需图像的要求,选取303张图片。设定目标图像的界定值和阈值,尽可能的使CT图片上的每个断层保持基本的上下一致,尽可能的减少选定图片的相对移位和偏转。在MIMICS软件之中根据选好的CT图片中不同的组织灰度值,通过设定的图像界定值和阈值,来得到所需要的组织,逐层并且分割处理已经选取好的CT图像,消除周围的软组织及伪影。这次的研究将每个椎体都看成独立的图像进行区分,运用图像分割的技术得到所需要的模型,这期间付出了大量的手工操作。将所取得的数据输入MIMICS软件中生成三维图像,将三维图像导入GeoMagic Studio 12软件中,进行简化、填充孔、去除特征、松弛及修复相交区域等一系列处理后,形成5个三维实体模型的椎体。把5个腰椎三维实体模型输入Solidworks 2012 FE分析软件,将5个椎体的相对位置进行还原并组织各个椎体,建造椎间盘、髓核、纤维环基质和小关节等模型。将获取的全腰椎3-D FE模型输入Hypermesh中完成网格化区分,于Abuqas 6.12软件中赋予材质模仿腰椎正常活动,将L5椎体下的终板进行约束,在L1椎体的上终板给予2kg·m-2·s-2、4kg·m-2·s-2、6kg·m-2·s-2、8kg·m-2·s-2、10 kg·m-2·s-2载荷分别使腰椎前屈、后伸、左侧弯、左旋、右侧弯、右旋,分别计算平均刚度值(kg·m-2·s-2/0

本文编号：319881