颈椎有限元模型论文-谢天浩,卢玉昭,王在贵,丁慧超,杨铭

颈椎有限元模型论文-谢天浩,卢玉昭,王在贵,丁慧超,杨铭

导读:本文包含了颈椎有限元模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:颅颈交界区,颈椎,脊柱生物力学,叁维有限元模型

颈椎有限元模型论文文献综述

谢天浩,卢玉昭,王在贵,丁慧超,杨铭[1](2019)在《带有枕骨全颈椎叁维有限元模型的构建及生物力学分析》一文中研究指出目的构建含有枕骨的全颈椎叁维有限元模型,并验证其有效性,为颈椎及颅颈交界区疾病的生物力学研究提供良好的力学模型。方法基于健康男性志愿者的枕颈部薄层CT构建模型,将CT的原始数据导入Mimics软件中,构建叁维点云模型,进而导入Geomagic Studio软件构建全颈椎曲面模型,并在Hypermesh软件中进行实体网格划分、材料赋值等步骤构建枕骨~T1的全颈椎实体模型,最后导入有限元软件Abaqus进行有效性验证。结果构建的带有枕骨的全颈椎有限元模型同真实脊柱解剖学形态一致,材料属性正确,且各节段活动度在既往文献标准差范围以内,通过了模型的有效性验证。结论本研究所建立的带有枕骨的全颈椎有限元模型符合脊柱生物力学研究所要求的解剖学一致和生物力学相似,可用于颅颈交界区及颈椎的生物力学研究。(本文来源于《中国临床神经外科杂志》期刊2019年11期)

丁育健,沈红雷,许宏俊,花雷,高爱国[2](2019)在《上颈椎椎弓根螺钉内固定有限元模型的建立及生物力学分析》一文中研究指出目的探讨不同斜坡椎管角对C_0~C_3颈椎-钉棒固定系统拔出力的影响。方法选择1例成年健康男性,重建上颈椎C_0~C_3叁维模型及上颈椎-钉棒系统有限元模型,提取各节段自由度,运算并获得各解剖结构的应力应变等数据,尤其是不同的斜坡椎管角条件下,固定螺钉的结构应力。结果 C_0~C_1、C_1~C_2、C_2~C_3各节段自由度相对于正常模型分别下降21. 50%、42. 03%、38. 50%。C_1置入螺钉最大米塞斯(Mises)应力为303 MPa,C_2置入螺钉最大Mises应力为263 MPa,C_3置入螺钉最大Mises应力为233 MPa,C_1~C_3螺钉Mises应力呈现递减趋势。在不同斜坡椎管角工况载荷条件下,C_1~C_3螺钉监测点的拔出力,跟随斜坡椎管角增大趋势,螺钉拔出力呈现增长趋势。结论上颈椎椎弓根螺钉内固定有限元模型具有精确的几何外形,能够准确模拟实际临床力学环境,从而为临床枕颈融合固定提供良好的术前指导。(本文来源于《临床和实验医学杂志》期刊2019年15期)

冯会梅,刘路,张少杰,马渊,王星[3](2019)在《有限元动态仿真建立8岁儿童颈椎关节突关节模型》一文中研究指出背景:学龄期儿童并非等比例的"小成人",其颈椎的形态发育、生理特性和力学变化等并非成人的比例性缩小,均有其自身的特征和规律。颈椎的各关节突关节承受着颈椎一定范围内的前屈、后伸、压缩、牵拉、剪切、扭转等负荷,此结构特征是颈椎的运动枢纽,对维持颈椎稳定及正常生理活动起着至关重要的作用。目的:建立1例8岁儿童全颈椎(包括椎间盘、软骨、韧带)仿真动态有限元模型,分析C_(2-7)关节突关节在6个动态工况下及不同椎序间的载荷及应力大小分布,探讨其关节突动态受力对颈椎运动承载的贡献,预测在不同运动状态下颈椎发生损伤的风险、部位与关节突受力特点的相关性,同时也为儿童颈椎各种有限元的应用提供有效建模方法。方法:选取1例经甲醛固定的无明显外伤畸形新鲜8岁男童颈椎标本(由内蒙古医科大学解剖志愿者遗体捐献室提供),体质量30kg;行全颈椎64排CT高分辨率扫描,层厚0.625mm图像以DICOM格式导入Mimics16.0软件行全颈椎椎骨、椎间盘、韧带的3D模型建立,优化并划分网格,将Mimics软件保存生成的inp格式文件导入到Abaqus软件中。经参考各文献分析对颈椎不同解剖结构的有限元模型赋予材质属性后在6个动态工况下加载(除韧带使用Abaqus中的Truss单元进行模拟),分析其C_(2-7)关节突应力云图。结果与结论:有效建立了仿真动态有限元模型,对指导学龄期儿童颈部发育保健、生理活动、医学诊疗及运动康复有重要现实意义。仿真模拟建立儿童颈椎关节突的动态应力变化模型,左、右侧关节突在左屈、右屈时75%Mises应力分布大小有显着差异,前屈、后伸、左旋、右旋时左右侧关节突应力值无统计学意义,不同椎序间关节突应力对整个颈椎的贡献也不尽相同(不同状态上下关节突、同一关节突背腹侧、左右侧都有区域性差异)。(本文来源于《中国组织工程研究》期刊2019年32期)

徐成,张超,巨圆圆,李超[4](2019)在《一种新型颈椎前路可固定式钛笼叁维有限元模型的建立》一文中研究指出目的:基于人体C4~C6节段椎体次全切除术(ACCF),应用一种新型颈椎前路可固定式钛笼,建立叁维有限元仿真分析模型。方法:获得健康男性颈椎薄层CT图像,利用Mimics软件进行颈椎骨性结构叁维重建,导入3-Matics软件进行模型修补,补充结构,利用Ansys软件完成有限元模型的建立。计算正常颈椎模型各节段的运动范围,与文献数据进行对比以验证其有效性,并模拟颈椎椎体次全切除术式,将新型钛笼模型添加到减压区,建立C5节段ACCF钛笼固定有限元模型。结果:建立的正常颈椎C4~C6节段钛笼叁维有限元模型各节段的运动范围与既往文献研究结果近似;对ACCF术式有限元模型进行静态力学分析,获得钛笼与相邻椎体表面等效应力值。结论:新型钛笼叁维有限元模型的设计,对于降低钛笼沉降可起到积极作用,该模型与实体标本具有较好的相似性,可用于术式模拟和后续实验研究,并为颈椎内固定器械的设计提供技术支持。(本文来源于《中国医学装备》期刊2019年06期)

陈群响,倪斌,郭群峰,韩钊,陈博[5](2019)在《带肌肉组织全颈椎叁维有限元模型的建立及分析》一文中研究指出目的 :建立带肌肉组织的全颈椎叁维有限元模型并验证该模型的有效性,为进一步分析颈椎疾患的生物力学作用机制建立良好的工作平台。方法:选取一名34岁健康男性志愿者进行颈椎薄层CT扫描,将CT原始数据以Dicom格式存贮。用Mimics 17软件将CT图像逆向重建出颈椎叁维点云模型,利用Geomagic Studio 2012软件把点云模型拟合成NURBS曲面模型,然后导入Hypermesh12软件中进行网格划分、赋予材料属性、定义接触及边界条件等操作,最后提交至ABAQUS 6.12软件进行有限元分析,将各个工况(前屈、后伸、侧弯和轴向旋转)下各节段活动度与文献数据进行比较,验证该模型有效性。结果:建立的带有肌肉组织的全颈椎叁维有限元模型共包含789024单元,285045节点,外观与人体颈椎具有非常好的几何相似性。该模型在屈伸、侧弯及旋转工况下的活动度与文献数据进行了80次对比,共计24次(占30%)超出部分参考范围,其中,仅C5-6左右侧弯活动度8.4°、C0-C1左右旋转活动度24.2°超出所有参考范围(P<0.05)。结论:本研究建立的带有肌肉组织的全颈椎叁维有限元模型符合有限元分析几何相似性和力学相似性要求,可用于颈椎生物力学分析。(本文来源于《中国脊柱脊髓杂志》期刊2019年04期)

刘治华,汤清,陶德岗,张新民,杨孟俭[6](2018)在《全颈椎叁维有限元模型的建立及旋转牵引疗法研究》一文中研究指出建立带颅骨的全颈椎叁维有限元模型。探讨在旋转过程中,不同牵引角度对颈椎间盘的影响。采集1位无颈椎病病史成年男性志愿者的颈椎CT数据。应用Mimics17.0、Geomagic Studio13.0、Hypermesh13.0软件生成颈椎间盘及椎体CAD模型,并划分网格。然后导入Ansys Workbench15.0分析软件中,得到带颅骨全颈椎叁维有限元模型,并验证该模型的有效性。最后在所建模型上添加载荷及约束,模拟人体头颅旋转角度牵引。同一大小牵引力作用下,在前倾情况下,颈椎间盘Z方向的轴向变形随牵引角度增大而逐渐变小,但在后伸和左右屈曲情况下,各个颈椎间盘的Z轴方向轴向变形会随随牵引角度的增大而逐渐增大。同时上颈椎椎间盘的变形幅度远比下颈椎[1]椎间盘的变形幅度要大。例C2~3在牵引角度为20°时,前伸变形幅度由27.7%减小到6.2%,后伸和左右屈曲的变形幅度分别增大到77.3%、58.3%、54.8%。颈椎间盘在旋转过程中其Z轴方向的轴向变形和最大应变呈现由小变大再变小的规律。本研究所建立的带颅骨全颈椎叁维有限元模型,可用来进行颈椎旋转牵引的仿真分析。(本文来源于《生物医学工程研究》期刊2018年03期)

吴俊,李俊义,曹立波,喻志强,吴金正[7](2018)在《基于网格变换技术的9岁儿童C4-C5颈椎有限元模型开发与验证》一文中研究指出针对通过手动画高质量网格的传统有限元建模方法存在建模周期长的问题,应用网格变换技术,结合开发的一套自动识别并提取标识点的方法,快速地建立了9岁儿童C4-C5颈椎有限元模型.应用材料缩放的方法,获得了9岁儿童颈部材料参数,并参考尸体试验数据,在拉伸、前屈及后伸工况下对模型进行了验证.结果显示,与全部人工识别并提取标志点的方法相对比,该套取点方法节约了2/3~3/4的时间.开发的有限元模型网格质量高,平均几何模型精度误差是0.46mm.模型仿真输出值与试验值吻合良好,精度达到90%以上.通过该方法开发有限元模型可节省大量的时间,并且模型具有较高的生物逼真度.同时该方法具有较强的适应性,可应用于各类复杂几何的快速有限元建模.(本文来源于《湖南大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

刘伟聪,陈雄生,周盛源,陈博,许政[8](2018)在《正常人体C_0-T_1全颈椎有限元模型的构建及意义》一文中研究指出背景:颈椎的脊柱结构单元是退变和创伤的常见发生部位。建立良好的颈椎模型,对研究颈椎在各种条件下的生物力学变化,达到防治颈椎伤病,改善颈治疗方法和疗效有着重要的现实意义。目的:建立正常人体全颈椎(C_0-T_1)叁维有限元模型,为进一步生物力学研究提供良好的实验应用基础。方法:选择1位正常健康成人志愿者作为实验研究原始数据来源的对象,将通过256排CT薄层扫描获得的原始数据导入硬盘,使用软件将像素提取并编辑,实施逆向重建,通过模拟计算建立C_0-T_1全颈椎叁维有限元模型,并对各方向活动度及力学特征进行验证。结果与结论:实验成功构建了包含韧带的全颈椎叁维模型,包括208 631个节点和660 876个单元,各方向活动度良好,除了C_0-C_1活动度稍大之外,其余节段所有的活动度均落在上述文献资料范围内。该全颈椎(C_0-T_1)叁维有限元模型局部受力及各方向活动度拟真程度高,具有很好的几何相似性,模型真实有效。(本文来源于《中国组织工程研究》期刊2018年11期)

邓真,王辉昊,牛文鑫,兰天鹰,王宽[9](2016)在《正常人下颈椎C_(4~7)节段叁维有限元模型的建立与验证》一文中研究指出本研究基于计算机断层扫描(CT)图像数据建立并验证正常人颈椎C4~7叁维有限元模型,为研究中医手法治疗颈椎慢性疾病的生物力学机制提供模型平台。基于受试者颈部CT图像,依次运用Mimics 17.0、Geomagic12.0及Abaqus 6.13等软件创建正常人C4~7节段有限元模型。在模型上分别模拟前屈、后伸、左右侧弯和左右旋转工况,计算椎体间相对动度(ROM),将计算的结果与文献结果进行对比分析,并观察模型在1Nm载荷下6种工况下模型的主要应力分布情况。本研究成功建立了正常人颈椎C4~7叁维有限元模型,共包含591 459单元、121 446节点,模拟了椎体、椎间盘、韧带、关节等几何结构与材料特性。模型在前后屈伸、左右侧弯和左右旋转6种工况下的ROM与实验研究数据基本一致,在1Nm扭矩或弯矩载荷下,模型主要应力分布基本反映了正常人颈椎生理活动时的主要应力分布情况。本研究建立的正常人颈椎C4~7叁维有限元模型精确逼真,符合颈椎的生物力学特性,可用于研究中医手法治疗颈椎慢性疾病的生物力学分析。(本文来源于《生物医学工程学杂志》期刊2016年04期)

黄祖和,徐志宾,闫剑锋,陈任政[10](2016)在《64层CT精细扫描构建全颈椎叁维有限元模型对椎动脉型颈椎病的应用研究》一文中研究指出目的研究64层CT精细扫描构建全颈椎叁维有限元模型对椎动脉型颈椎病的应用效果。方法选取经临床、颈椎X线片、CT和MRI确诊的70例椎动脉型颈椎病病人的PHILIPS Brilliance 64排螺旋CT脊柱颈段影像资料作为研究资料,比较导入前后呈现的影像资料对疾病诊断的治疗的应用效果。结果观察组对于椎动脉直径测量值、椎动脉横突孔内径测量值均较对照组准确;观察组对于椎动脉型颈椎病的诊断准确率为94.29%,显着高于对照组的81.43%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论采用PHILIPS Brilliance 64排螺旋CT扫描数据建立脊柱颈段有限元模型,不仅高度模拟了脊柱颈段的结构和组织特性,还可以利用分析该段椎动脉的血流动力学表现,患者关节前屈状态、后伸状态下等效应力分布图清晰且合理,还可以准确反映其复杂的解剖结构及空间毗邻关系,为临床诊断提供可靠的影像资料,实用性强,更加符合临床要求值得临床推荐。(本文来源于《黑龙江医学》期刊2016年07期)

颈椎有限元模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

目的探讨不同斜坡椎管角对C_0~C_3颈椎-钉棒固定系统拔出力的影响。方法选择1例成年健康男性,重建上颈椎C_0~C_3叁维模型及上颈椎-钉棒系统有限元模型,提取各节段自由度,运算并获得各解剖结构的应力应变等数据,尤其是不同的斜坡椎管角条件下,固定螺钉的结构应力。结果 C_0~C_1、C_1~C_2、C_2~C_3各节段自由度相对于正常模型分别下降21. 50%、42. 03%、38. 50%。C_1置入螺钉最大米塞斯(Mises)应力为303 MPa,C_2置入螺钉最大Mises应力为263 MPa,C_3置入螺钉最大Mises应力为233 MPa,C_1~C_3螺钉Mises应力呈现递减趋势。在不同斜坡椎管角工况载荷条件下,C_1~C_3螺钉监测点的拔出力,跟随斜坡椎管角增大趋势,螺钉拔出力呈现增长趋势。结论上颈椎椎弓根螺钉内固定有限元模型具有精确的几何外形,能够准确模拟实际临床力学环境,从而为临床枕颈融合固定提供良好的术前指导。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

颈椎有限元模型论文参考文献

[1].谢天浩,卢玉昭,王在贵,丁慧超,杨铭.带有枕骨全颈椎叁维有限元模型的构建及生物力学分析[J].中国临床神经外科杂志.2019

[2].丁育健,沈红雷,许宏俊,花雷,高爱国.上颈椎椎弓根螺钉内固定有限元模型的建立及生物力学分析[J].临床和实验医学杂志.2019

[3].冯会梅,刘路,张少杰,马渊,王星.有限元动态仿真建立8岁儿童颈椎关节突关节模型[J].中国组织工程研究.2019

[4].徐成,张超,巨圆圆,李超.一种新型颈椎前路可固定式钛笼叁维有限元模型的建立[J].中国医学装备.2019

[5].陈群响,倪斌,郭群峰,韩钊,陈博.带肌肉组织全颈椎叁维有限元模型的建立及分析[J].中国脊柱脊髓杂志.2019

[6].刘治华,汤清,陶德岗,张新民,杨孟俭.全颈椎叁维有限元模型的建立及旋转牵引疗法研究[J].生物医学工程研究.2018

[7].吴俊,李俊义,曹立波,喻志强,吴金正.基于网格变换技术的9岁儿童C4-C5颈椎有限元模型开发与验证[J].湖南大学学报(自然科学版).2018

[8].刘伟聪,陈雄生,周盛源,陈博,许政.正常人体C_0-T_1全颈椎有限元模型的构建及意义[J].中国组织工程研究.2018

[9].邓真,王辉昊,牛文鑫,兰天鹰,王宽.正常人下颈椎C_(4~7)节段叁维有限元模型的建立与验证[J].生物医学工程学杂志.2016

[10].黄祖和,徐志宾,闫剑锋,陈任政.64层CT精细扫描构建全颈椎叁维有限元模型对椎动脉型颈椎病的应用研究[J].黑龙江医学.2016

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