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人体腰椎L4～5节段有限元建模及分析
被引量：
16
1
作者
颜文涛
赵改平
+3 位作者
方新果
郭昊翔
马童
凃意辉
《生物医学工程学杂志》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期612-618,共7页
本文基于CT图像数据结合图像处理软件建立人体腰椎L4～5节段有限元模型，进行前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况下的生物力学特性分析。首先，选择一名正常志愿者腰椎L4～5节段的CT图像数据建立三维模型，模型包括椎体、椎间盘、软骨终板...
本文基于CT图像数据结合图像处理软件建立人体腰椎L4～5节段有限元模型，进行前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况下的生物力学特性分析。首先，选择一名正常志愿者腰椎L4～5节段的CT图像数据建立三维模型，模型包括椎体、椎间盘、软骨终板、连接韧带和小关节突关节等部分，在前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况加载下进行生物力学性能的分析。结果表明，建立的腰椎模型几何形态逼真且验证有效，在500、1000、1500和2000N分布压力下，腰椎L4～5有限元模型的轴向位移分别为0．23、0．47、0．76、1．02mm，与前人在相同条件下离体实验和有限元分析的研究相近，几种情况下腰椎整体及椎间盘的应力分布符合腰椎的生物力学特性。因此，本文所建立的腰椎L4～5节段有限元模型能有效地模拟腰椎的生物力学特性，为后续腰椎植入物的生物力学性能研究奠定良好的基础。
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关键词
腰椎
l
4
~
5
节
段
有限元建模
生物力学特性
原文传递
基于CT图像的腰椎L4/5节段三维重建及3D打印
被引量：
2
2
作者
李媚璇
杨洁
+1 位作者
王晓宇
赵改平
《生物医学工程学进展》
CAS
2020年第4期187-190,共4页
目的基于CT图像进行三维建模与3D打印腰椎管狭窄症的患者腰椎L4/5节段实体模型,供腰椎受力情况参考。方法基于CT扫描数据,运用医学图像处理软件Mimics和逆向工程软件Geomagic studio建立两组罹患腰椎管狭窄症的腰椎L4/5节段三维实体模型...
目的基于CT图像进行三维建模与3D打印腰椎管狭窄症的患者腰椎L4/5节段实体模型,供腰椎受力情况参考。方法基于CT扫描数据,运用医学图像处理软件Mimics和逆向工程软件Geomagic studio建立两组罹患腰椎管狭窄症的腰椎L4/5节段三维实体模型,并结合3D打印技术,将病变的三维实体模型打印出来。结果建立了两组L4/5节段罹患腰椎管狭窄症的腰椎模型,以及其椎间盘部分。为研究腰椎管狭窄症提供了准确的模型参考。结论建立与打印的腰椎L4/5节段模型,为临床治疗以及生物力学分析提供了参考。
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关键词
腰椎
l
4
/
5
节
段
腰椎
管狭窄症
MIMICS
Geomagic
studio
3D打印技术
下载PDF
职称材料
基于CT图像腰椎L4～L5节段有限元模型建立与分析
被引量：
17
3
作者
方新果
赵改平
+3 位作者
王晨曦
柏磊磊
颜文涛
马童
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期487-492,共6页
基于CT图像结合图像处理及有限元分析软件采用六面体网格建立完整的人体腰椎L4～L5活动节段三维有限元模型,并对模型有效性进行验证与分析.用块状化分割方法对腰椎模型进行几何处理,然后对二维四边形单元使用扫略和拉伸等方法生成六面...
基于CT图像结合图像处理及有限元分析软件采用六面体网格建立完整的人体腰椎L4～L5活动节段三维有限元模型,并对模型有效性进行验证与分析.用块状化分割方法对腰椎模型进行几何处理,然后对二维四边形单元使用扫略和拉伸等方法生成六面体实体单元从而建立三维腰椎有限元模型,并另外建立单元数量和单元类型不同的腰椎有限元模型用以对比.观察腰椎在轴向力和6个方向的扭矩作用下的变形和位移以及椎间盘的应力分布情况.建立的原始模型共有110 762个单元,111 644个节点,模型在500、1000、1 500、2000 N轴向压缩力作用下的位移分别为0.34、0.65、0.91、1.21 mm,在前屈、后伸、侧弯和扭转工况下关节活动度分别为5.69°、2.28°、3.41°和1.29°,终板最大应力分布规律与前人研究结果一致.用六面体单元划分网格的精细有限元模型可兼顾模型的计算效率及精度,所建模型符合腰椎一般生物力学特点,可用于模拟生物力学实验及对脊柱生物力学的进一步研究.
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关键词
腰椎
l
4
~
l
5
节
段
CT图像
有限元模型
生物力学特性
下载PDF
职称材料
人体腰椎节段CT图像的反求建模和有限元分析
被引量：
8
4
作者
胡迎春
余兵浩
欧亚龙
《广西科技大学学报》
CAS
2014年第2期13-16,39,共5页
利用Mimics将人体腰椎CT断层扫描图像反求建模,导入UG并加入包含纤维环及髓核的椎间盘,模拟建立人体腰椎L4-L5节段三维模型,再通过UG与ANSYS Workbench的无缝接口将该模型导入后者,对模型赋值并进行有限元分析,得出人体直立站位时,正常...
利用Mimics将人体腰椎CT断层扫描图像反求建模,导入UG并加入包含纤维环及髓核的椎间盘,模拟建立人体腰椎L4-L5节段三维模型,再通过UG与ANSYS Workbench的无缝接口将该模型导入后者,对模型赋值并进行有限元分析,得出人体直立站位时,正常腰椎的椎体位移云图及应力云图.最后将模型进行简化,利用材料力学的理论公式进行强度校核.得知最大位移发生于椎间盘上表面前部,位移值为0.161 mm;最大应力出现在L4下关节突上,应力值为15.073 MPa.有限元分析结果与理论计算结果相对误差较小,表明方法可行,计算结果可靠,为临床医学提供理论参考.
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关键词
CT图像
反求建模
腰椎
l
4
-
l
5
节
段
有限元分析
强度校核
下载PDF
职称材料
题名
人体腰椎L4～5节段有限元建模及分析
被引量：
16
1
作者
颜文涛
赵改平
方新果
郭昊翔
马童
凃意辉
机构
上海理工大学医疗器械与食品学院
上海市杨浦区中心医院
出处
《生物医学工程学杂志》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期612-618,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51106099)
上海市教委科研创新资助项目(12YZ109)
文摘
本文基于CT图像数据结合图像处理软件建立人体腰椎L4～5节段有限元模型，进行前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况下的生物力学特性分析。首先，选择一名正常志愿者腰椎L4～5节段的CT图像数据建立三维模型，模型包括椎体、椎间盘、软骨终板、连接韧带和小关节突关节等部分，在前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况加载下进行生物力学性能的分析。结果表明，建立的腰椎模型几何形态逼真且验证有效，在500、1000、1500和2000N分布压力下，腰椎L4～5有限元模型的轴向位移分别为0．23、0．47、0．76、1．02mm，与前人在相同条件下离体实验和有限元分析的研究相近，几种情况下腰椎整体及椎间盘的应力分布符合腰椎的生物力学特性。因此，本文所建立的腰椎L4～5节段有限元模型能有效地模拟腰椎的生物力学特性，为后续腰椎植入物的生物力学性能研究奠定良好的基础。
关键词
腰椎
l
4
~
5
节
段
有限元建模
生物力学特性
Keywords
l
4
-
5
l
umbar motion segments
finite e
l
ement mode
l
l
ing
biomechanica
l
characteristic
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
原文传递
题名
基于CT图像的腰椎L4/5节段三维重建及3D打印
被引量：
2
2
作者
李媚璇
杨洁
王晓宇
赵改平
机构
上海理工大学医疗器械与食品学院
出处
《生物医学工程学进展》
CAS
2020年第4期187-190,共4页
文摘
目的基于CT图像进行三维建模与3D打印腰椎管狭窄症的患者腰椎L4/5节段实体模型,供腰椎受力情况参考。方法基于CT扫描数据,运用医学图像处理软件Mimics和逆向工程软件Geomagic studio建立两组罹患腰椎管狭窄症的腰椎L4/5节段三维实体模型,并结合3D打印技术,将病变的三维实体模型打印出来。结果建立了两组L4/5节段罹患腰椎管狭窄症的腰椎模型,以及其椎间盘部分。为研究腰椎管狭窄症提供了准确的模型参考。结论建立与打印的腰椎L4/5节段模型,为临床治疗以及生物力学分析提供了参考。
关键词
腰椎
l
4
/
5
节
段
腰椎
管狭窄症
MIMICS
Geomagic
studio
3D打印技术
Keywords
l
4
/
5
l
umbar segment
spina
l
stenosis
Mimics
Geomagic studio
3D printing techno
l
ogy
分类号
R445 [医药卫生—影像医学与核医学]
下载PDF
职称材料
题名
基于CT图像腰椎L4～L5节段有限元模型建立与分析
被引量：
17
3
作者
方新果
赵改平
王晨曦
柏磊磊
颜文涛
马童
机构
上海理工大学医疗器械与食品学院
上海市杨浦区中心医院
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期487-492,共6页
基金
国家自然科学基金(51106099)
上海市教委科研创新项目(12YZ109)
文摘
基于CT图像结合图像处理及有限元分析软件采用六面体网格建立完整的人体腰椎L4～L5活动节段三维有限元模型,并对模型有效性进行验证与分析.用块状化分割方法对腰椎模型进行几何处理,然后对二维四边形单元使用扫略和拉伸等方法生成六面体实体单元从而建立三维腰椎有限元模型,并另外建立单元数量和单元类型不同的腰椎有限元模型用以对比.观察腰椎在轴向力和6个方向的扭矩作用下的变形和位移以及椎间盘的应力分布情况.建立的原始模型共有110 762个单元,111 644个节点,模型在500、1000、1 500、2000 N轴向压缩力作用下的位移分别为0.34、0.65、0.91、1.21 mm,在前屈、后伸、侧弯和扭转工况下关节活动度分别为5.69°、2.28°、3.41°和1.29°,终板最大应力分布规律与前人研究结果一致.用六面体单元划分网格的精细有限元模型可兼顾模型的计算效率及精度,所建模型符合腰椎一般生物力学特点,可用于模拟生物力学实验及对脊柱生物力学的进一步研究.
关键词
腰椎
l
4
~
l
5
节
段
CT图像
有限元模型
生物力学特性
Keywords
l
A -
l
5
l
umbar motion segment
CT images
finite e
l
ement mode
l
biomechanica
l
properties
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
下载PDF
职称材料
题名
人体腰椎节段CT图像的反求建模和有限元分析
被引量：
8
4
作者
胡迎春
余兵浩
欧亚龙
机构
广西科技大学机械工程学院
出处
《广西科技大学学报》
CAS
2014年第2期13-16,39,共5页
基金
广西自然科学留学回国基金项目(2011GXNSFC018005)
广西高校优秀人才资助计划(桂教人[2010]65号)资助
文摘
利用Mimics将人体腰椎CT断层扫描图像反求建模,导入UG并加入包含纤维环及髓核的椎间盘,模拟建立人体腰椎L4-L5节段三维模型,再通过UG与ANSYS Workbench的无缝接口将该模型导入后者,对模型赋值并进行有限元分析,得出人体直立站位时,正常腰椎的椎体位移云图及应力云图.最后将模型进行简化,利用材料力学的理论公式进行强度校核.得知最大位移发生于椎间盘上表面前部,位移值为0.161 mm;最大应力出现在L4下关节突上,应力值为15.073 MPa.有限元分析结果与理论计算结果相对误差较小,表明方法可行,计算结果可靠,为临床医学提供理论参考.
关键词
CT图像
反求建模
腰椎
l
4
-
l
5
节
段
有限元分析
强度校核
Keywords
CT tomography image
reverse mode
l
ing
l
umbar IA-
l
5
segments
finite e
l
ement ana
l
ysis
intensity check
分类号
TH123.4 [机械工程—机械设计及理论]
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
人体腰椎L4～5节段有限元建模及分析
颜文涛
赵改平
方新果
郭昊翔
马童
凃意辉
《生物医学工程学杂志》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
16
原文传递
2
基于CT图像的腰椎L4/5节段三维重建及3D打印
李媚璇
杨洁
王晓宇
赵改平
《生物医学工程学进展》
CAS
2020
2
下载PDF
职称材料
3
基于CT图像腰椎L4～L5节段有限元模型建立与分析
方新果
赵改平
王晨曦
柏磊磊
颜文涛
马童
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014
17
下载PDF
职称材料
4
人体腰椎节段CT图像的反求建模和有限元分析
胡迎春
余兵浩
欧亚龙
《广西科技大学学报》
CAS
2014
8
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职称材料
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