新型頸前路翼形鈦網(wǎng)三維有限元分析.pdf

1、目的：
　　1.應用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,運用三維有限元法分析該內(nèi)固定的生物力學性能。
　　3、評估新型翼形鈦網(wǎng)的設計、生物力學的合理性并提出初步改進及優(yōu)化指導方案。
　　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。設定 C6固定及 C4平面加載為邊界條件,對模型施加73.6N的軸向壓縮及1.8NM力矩的預載荷,使模型產(chǎn)生前屈、后伸運動。計算兩種工況下運動轉角度,與Moroney等的實驗結果進行比較驗證模型的有效性。
　　2、在 C4～C6三維有限元模型基礎上,模擬C5椎體次全切除減壓,建立手術模型。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)植骨固定手術模型。對模型施加73.6 N軸向壓縮載荷及1.8 Nm力矩,分析記錄前屈、后伸、側彎及旋轉工況下新型翼形鈦網(wǎng)內(nèi)部應力分布及大小情況。
　　結果：
　　1.C4～C6三維有限元模型,包括110230個節(jié)點,68368個單元。模型驗證結果與Moroney等的實驗數(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)植骨置入融合術三維有限元模型。
　　2.在后