新型頸前路翼形鈦網(wǎng)三維有限元分析.pdf

1、目的：
　　1.應(yīng)用Mimics10.01、Freeform及Ansys9.0軟件建立有效的C4～C6三維有限元模型。
　　2.在已建立的頸椎三維有限元模型基礎(chǔ)上,模擬頸椎前路椎體次全切除新型翼形鈦網(wǎng)植骨置入術(shù),運(yùn)用三維有限元法分析該內(nèi)固定的生物力學(xué)性能。
　　3、評(píng)估新型翼形鈦網(wǎng)的設(shè)計(jì)、生物力學(xué)的合理性并提出初步改進(jìn)及優(yōu)化指導(dǎo)方案。
　　方法：
　　1、 CT掃描一位25歲男性志愿者獲取頸椎影像質(zhì)料,應(yīng)用

2、用 Mimics10.01、Freeform和Ansys9.0軟件建立正常人中下頸椎(C4～C6)三維有限元模型。設(shè)定 C6固定及 C4平面加載為邊界條件,對(duì)模型施加73.6N的軸向壓縮及1.8NM力矩的預(yù)載荷,使模型產(chǎn)生前屈、后伸運(yùn)動(dòng)。計(jì)算兩種工況下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角度,與Moroney等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證模型的有效性。
　　2、在 C4～C6三維有限元模型基礎(chǔ)上,模擬C5椎體次全切除減壓,建立手術(shù)模型。利用 Ansys9.0軟件前處

3、理器的建模功能建立頸前路椎體次全切減壓翼形鈦網(wǎng)植骨固定手術(shù)模型。對(duì)模型施加73.6 N軸向壓縮載荷及1.8 Nm力矩,分析記錄前屈、后伸、側(cè)彎及旋轉(zhuǎn)工況下新型翼形鈦網(wǎng)內(nèi)部應(yīng)力分布及大小情況。
　　結(jié)果：
　　1.C4～C6三維有限元模型,包括110230個(gè)節(jié)點(diǎn),68368個(gè)單元。模型驗(yàn)證結(jié)果與Moroney等的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合,為有效模型;成功建立了前路C5椎體次全切除翼形鈦網(wǎng)植骨置入融合術(shù)三維有限元模型。
　　2.在后