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骨質疏松癥患者腰椎有限元模型的建立與骨強度分析

作者:仰嘉軒; 郭海玲; 毛敦; 趙詠芳 江蘇蘇州市蘇州高新區人民醫院; 江蘇蘇州215129; 上海中醫藥大學附屬曙光醫院

摘要:目的:基于骨質疏松癥患者CT圖像個體化精準建立單個腰椎(L_2)的有限元模型,并對模型進行骨強度分析。方法:采用交互式醫學圖像控制系統MIMICS軟件對患者的CT圖片進行預處理后,導入大型通用有限元軟件ANSYS中個體化精準建立L_2有限元模型。通過模擬正常站立、一般活動和突然跌倒時,分別在上終板施加0.3,1.0,4.0MPa軸向載荷,計算最大應變數值以及von Mises應變值高于5 000με骨體積占總體積比率。結果:隨著載荷逐步加大,位移、應力和應變也分別變大,具有骨折風險的骨體積也明顯增加,分別增加0.08%,38.39%,57.80%.結論:本研究建立的有限元模型符合骨質疏松性單個腰椎的臨床特點,模擬了其生物力學特性。

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中國中醫骨傷科

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