老年人腰椎皮质骨生物力学分析
发布时间：2022-01-21 23:27
目的:利用CT资料,通过有限元技术,建立L1-S1节段有限元模型,测定老年人群各腰椎皮质骨力学特性及各椎体皮质骨螺钉钉道应力数据,为老年骨质疏松性椎体压缩骨折的病因学研究及皮质骨通道螺钉技术的应用提供理论支持。方法:CT获取一名老年女性腰椎影像学数据,使用Mimics15.0、Geomagic Studio 12.0、Pro/E 5.0、hypermesh12.0、Abaqus2016等软件建立L1-S1节段的三维有限元模型,模拟并计算以下两个内容:1.由L1上终版施加垂直向下的载荷（600N）,并在骶髂关节设定约束,测定各椎体在站立位及四种工位（前屈、后伸、侧屈、旋转）位的最大应力;2.相同负荷下,测定皮质骨螺钉钉道区域在四种工位（前屈、后伸、侧屈、旋转）位的应力情况。结果:1、相同载荷下,该模型的椎间盘自由度与机械力学结果相近,模型具有高度的生物逼真度;2.各个椎体在站立位的最大应力相对较小,在四种工位况下,各个椎体的最大应力明显增大,L1椎体皮质骨受到最大应力为27.49Mpa（后伸位）,L2椎体皮质骨受到最大应力为13.31Mpa（侧屈位）,L3椎体皮质骨受到最大应力13.7M...
【文章来源】：吉首大学湖南省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CT图像（横断位、冠状位、矢状位）
吉首大学硕士研究生学位论文图1.2骨组织阈值图1.3骨组织影像2.2优化处理全腰椎模型GeomagicStudio是一款逆向工程软件，主要用于逆向工程、快速成型和分析等，该软件具有强大的网格编辑功能与高级曲面处理能力，建立多边形模型和网格模型，并转化为NURBS曲面，使模型更加美观，真实。在minics15.0提取并初步处理得到的三维模型比较粗糙，为三角面片模型，存在着畸形，扭曲，表面过于粗糙等不良结构现象。将所得.STL文件导入GeomagicStudio12.0，得到粗糙模型，模型中存在缺口、棱角突出等问题，可能增加后续有限元软件计算量，甚至出现算法出错而导致计算失败，利用模型强大的网格编辑及曲面处理功能，对模型进行多边形光顺、删除、打磨、填补、等操作，进一步优化模型，使得模型更加整洁及美观，同时也减少了后期操作的复杂性,再对模型进行探测轮廓线、绘制轮廓线、构造曲面片、修理曲面片、构造栅9
吉首大学硕士研究生学位论文图1.2骨组织阈值图1.3骨组织影像2.2优化处理全腰椎模型GeomagicStudio是一款逆向工程软件，主要用于逆向工程、快速成型和分析等，该软件具有强大的网格编辑功能与高级曲面处理能力，建立多边形模型和网格模型，并转化为NURBS曲面，使模型更加美观，真实。在minics15.0提取并初步处理得到的三维模型比较粗糙，为三角面片模型，存在着畸形，扭曲，表面过于粗糙等不良结构现象。将所得.STL文件导入GeomagicStudio12.0，得到粗糙模型，模型中存在缺口、棱角突出等问题，可能增加后续有限元软件计算量，甚至出现算法出错而导致计算失败，利用模型强大的网格编辑及曲面处理功能，对模型进行多边形光顺、删除、打磨、填补、等操作，进一步优化模型，使得模型更加整洁及美观，同时也减少了后期操作的复杂性,再对模型进行探测轮廓线、绘制轮廓线、构造曲面片、修理曲面片、构造栅9
【参考文献】：
期刊论文
[1]探讨骨质疏松性椎体压缩性骨折的临床特点效果[J]. 卫军. 世界最新医学信息文摘. 2019(91)
[2]中国定量CT（QCT）骨质疏松症诊断指南（2018）[J]. 程晓光,王亮,曾强,吴静. 中国骨质疏松杂志. 2019(06)
[3]我国近5年来骨质疏松症流行病学研究现状[J]. 白璧辉,谢兴文,李鼎鹏,许伟,李宁,潘鑫戊. 中国骨质疏松杂志. 2018(02)
[4]骨质疏松症的病因病机研究概况[J]. 杨芳芳,马慧萍,葸慧荣,高玉海. 医学综述. 2017(18)
[5]人体胸腰段三维有限元力学的仿真研究[J]. 吴小辉,刘小聪,陶平,王克荣,黄夏雨. 微创医学. 2017(03)
[6]人体腰椎L4～L5段有限元模型建立及力学有效性验证[J]. 王宏卫,刘新宇,万熠. 医学与哲学（B）. 2017(05)
[7]桡骨头三维有限元模型建立及生物力学分析[J]. 张子清,郭淑女,古汉南,万花平,唐雷,许思亮,胡伟,刘铭波. 中国医学创新. 2017(13)
[8]骨质疏松症的影像学研究进展[J]. 齐萌,莫伟钊,张思伟. 医学影像学杂志. 2017(04)
[9]非特异性腰背痛的非手术治疗[J]. 冯雨桐,高峰,李建军. 中国康复医学杂志. 2017(02)
[10]椎弓根皮质骨螺钉固定与传统椎弓根螺钉固定钉道周围骨质CT值比较[J]. 金海明,徐道亮,潘翔翔,王向阳,徐华梓,池永龙. 中国脊柱脊髓杂志. 2016(12)
本文编号：3601152
【文章来源】：吉首大学湖南省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CT图像（横断位、冠状位、矢状位）
吉首大学硕士研究生学位论文图1.2骨组织阈值图1.3骨组织影像2.2优化处理全腰椎模型GeomagicStudio是一款逆向工程软件，主要用于逆向工程、快速成型和分析等，该软件具有强大的网格编辑功能与高级曲面处理能力，建立多边形模型和网格模型，并转化为NURBS曲面，使模型更加美观，真实。在minics15.0提取并初步处理得到的三维模型比较粗糙，为三角面片模型，存在着畸形，扭曲，表面过于粗糙等不良结构现象。将所得.STL文件导入GeomagicStudio12.0，得到粗糙模型，模型中存在缺口、棱角突出等问题，可能增加后续有限元软件计算量，甚至出现算法出错而导致计算失败，利用模型强大的网格编辑及曲面处理功能，对模型进行多边形光顺、删除、打磨、填补、等操作，进一步优化模型，使得模型更加整洁及美观，同时也减少了后期操作的复杂性,再对模型进行探测轮廓线、绘制轮廓线、构造曲面片、修理曲面片、构造栅9
吉首大学硕士研究生学位论文图1.2骨组织阈值图1.3骨组织影像2.2优化处理全腰椎模型GeomagicStudio是一款逆向工程软件，主要用于逆向工程、快速成型和分析等，该软件具有强大的网格编辑功能与高级曲面处理能力，建立多边形模型和网格模型，并转化为NURBS曲面，使模型更加美观，真实。在minics15.0提取并初步处理得到的三维模型比较粗糙，为三角面片模型，存在着畸形，扭曲，表面过于粗糙等不良结构现象。将所得.STL文件导入GeomagicStudio12.0，得到粗糙模型，模型中存在缺口、棱角突出等问题，可能增加后续有限元软件计算量，甚至出现算法出错而导致计算失败，利用模型强大的网格编辑及曲面处理功能，对模型进行多边形光顺、删除、打磨、填补、等操作，进一步优化模型，使得模型更加整洁及美观，同时也减少了后期操作的复杂性,再对模型进行探测轮廓线、绘制轮廓线、构造曲面片、修理曲面片、构造栅9
【参考文献】：
期刊论文
[1]探讨骨质疏松性椎体压缩性骨折的临床特点效果[J]. 卫军. 世界最新医学信息文摘. 2019(91)
[2]中国定量CT（QCT）骨质疏松症诊断指南（2018）[J]. 程晓光,王亮,曾强,吴静. 中国骨质疏松杂志. 2019(06)
[3]我国近5年来骨质疏松症流行病学研究现状[J]. 白璧辉,谢兴文,李鼎鹏,许伟,李宁,潘鑫戊. 中国骨质疏松杂志. 2018(02)
[4]骨质疏松症的病因病机研究概况[J]. 杨芳芳,马慧萍,葸慧荣,高玉海. 医学综述. 2017(18)
[5]人体胸腰段三维有限元力学的仿真研究[J]. 吴小辉,刘小聪,陶平,王克荣,黄夏雨. 微创医学. 2017(03)
[6]人体腰椎L4～L5段有限元模型建立及力学有效性验证[J]. 王宏卫,刘新宇,万熠. 医学与哲学（B）. 2017(05)
[7]桡骨头三维有限元模型建立及生物力学分析[J]. 张子清,郭淑女,古汉南,万花平,唐雷,许思亮,胡伟,刘铭波. 中国医学创新. 2017(13)
[8]骨质疏松症的影像学研究进展[J]. 齐萌,莫伟钊,张思伟. 医学影像学杂志. 2017(04)
[9]非特异性腰背痛的非手术治疗[J]. 冯雨桐,高峰,李建军. 中国康复医学杂志. 2017(02)
[10]椎弓根皮质骨螺钉固定与传统椎弓根螺钉固定钉道周围骨质CT值比较[J]. 金海明,徐道亮,潘翔翔,王向阳,徐华梓,池永龙. 中国脊柱脊髓杂志. 2016(12)
本文编号：3601152
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