颈椎上段C1～3损伤机制的生物力学特征仿真计算方法研究

Research on simulation calculation method of biomechanical characteristics of C1-3 motion segment damage mechanism

二维码有效期 120s

摘要目的建立人体C1-3运动节段有限元模型,对C1-3运动节段进行生物力学有限元测试,模拟在牵张、压缩、过伸和过屈暴力时C1-3运动节段生物力学特征.方法采集健康成人C1～3运动节段CT影像学资料,Mimics 10.01医学图像处理软件和Geomagic 10.0逆向工程软件分别建立C1-3运动节段椎骨和椎间盘,Ansys软件附加颈椎相关材料属性,建立C1～3运动节段有限元模型,模拟C1～3在牵张、压缩、过伸和过屈暴力时的生物力学特性.结果在纵向牵张载荷作用下,寰椎前弓、寰枢关节及C3椎板棘突部分所受应力较为集中;在纵向压缩载荷作用下,颈椎上段应力最大部位为寰椎前弓;在过伸力矩作用下,寰椎侧块、侧块与后弓交界部位、寰椎后弓结节、枢椎上关节面及枢椎峡部所受应力较大;在过屈力矩作用下,枢椎齿状突、寰椎后弓、寰椎后弓结节、枢椎峡部及枢椎下关节突为应力相对集中部位.结论对颈椎上段C1-3进行生物力学有限元测试,可以预测颈椎上段运动节段损伤的生物力学机制.

作者黄菊英 ^[1] 李海云 ^[1] 菅凤增 ^[2] 许莉莉 ^[1] 学术成果认领

作者单位首都医科大学生物医学工程学院计算机仿真和医学影像实验室, 北京,100069 ^[1] 首都医科大学宣武医院神经外科, 北京,100053 ^[2]

关键词颈椎颈部损伤生物力学有限元分析应力(非MeSH词)Cervical vertebrae Neck injuries Biomechanics Finite element analysis Stress (not in MeSH)

主题词生物力学现象(Biomechanical Phenomena)颈椎(Cervical Vertebrae)创伤和损伤(Wounds and Injuries)方法(Methods)研究(Research)

栏目名称 计算机生物力学研究

DOI 10.3969/j.issn.1672-6731.2013.11.003

发布时间 2014-01-19

基金项目

国家自然科学基金资助项目 国家自然科学基金资助项目 北京市自然科学基金资助项目 首都医科大学自然科学基金资助项目 This study was supported by National Natural Science Foundation of China Beijing Natural Science Foundation Capital Medical University Natural Science Foundation