腰椎2～4节段FEM的建立及其有关绝经后女性腰椎的研究

发布时间：2021-06-01 03:39

　　目的：（1）建立正常人腰椎L2～L4椎体节段有限元模型；（2）研究绝经后女性骨量正常、骨质疏松病人及骨质疏松伴骨折病人在椎间盘正常及退变时前屈或后伸体位状态下腰椎的应力、应变分布；（3）探讨两种体位下椎间盘纤维环应力、位移的变化。方法：选择1例正常成年健康女性，使用螺旋CT薄层扫描获得腰椎图像，用MATLAB和ANSYS软件进行图像分析，建立正常人L2～L4的三维有限元模型。参照文献中生物力学测试结果，验证模型的有效性。将验证有效的模型通过改变材料参数，模拟骨量正常、骨质疏松及骨质疏松伴骨折的骨量情况和椎间盘正常及退变的状态，生成多个相应的有限元模型。各模型施加载荷，模拟前屈及后伸两种体位，记录模型的应力分布图、应变分布图、各椎体中部松质骨应变≧5000μ的比例及皮质骨最大Von Mises应力、椎间盘纤维环的最大Von Mises应力和最大x轴、y轴位移。结果：（1）建立了L2～L4活动节段的有限元模型，模型验证有效。（2）应变至5000μ的松质骨比例，前屈体位，椎间盘正常时，骨量不同的三组间差异具有统计学意义；椎间盘退变前后三组内差异均具有统计学意义。后伸体位，椎间盘正常时骨质疏松... 

【文章来源】：天津医科大学天津市 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

腰2一4活动节段单元图

结果1.LZ一L4椎三维有限元模型，共有8节点六面体单元586753个，总节点数 114768个(图1.2一图1.5)。2.施加400N的轴向载荷求解后，模型位移为一0.44mm。3.模型求解后的应力及位移分布彩色云图见(图1.6，图1.7)。图1.2腰4椎体图1.3腰2/3椎间盘图1.4腰2一4活动节段单元图图1.5腰2一4活动节段材料图

结果1.LZ一L4椎三维有限元模型，共有8节点六面体单元586753个，总节点数 114768个(图1.2一图1.5)。2.施加400N的轴向载荷求解后，模型位移为一0.44mm。3.模型求解后的应力及位移分布彩色云图见(图1.6，图1.7)。图1.2腰4椎体图1.3腰2/3椎间盘图1.4腰2一4活动节段单元图图1.5腰2一4活动节段材料图


本文编号：3209596