基于CT圖像的人體腰椎有限元模型構(gòu)建與力學(xué)分析.pdf

1、腰椎作為人體的重要承載部位，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易產(chǎn)生損傷。對(duì)腰椎進(jìn)行模型重建與力學(xué)分析是研究腰椎力學(xué)特性以及預(yù)防腰椎疾病的重要手段。針對(duì)腰椎結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料多樣等特點(diǎn)，本文利用有限元法和醫(yī)學(xué)處理軟件Mimics對(duì)腰椎進(jìn)行有限元模型構(gòu)建以及仿真分析研究。主要工作如下:
　　(1)針對(duì)目前骨生物力學(xué)研究的現(xiàn)狀，分析了腰椎有限元模型構(gòu)建存在的難度，并進(jìn)行了解決方法的擬定。
　　(2)基于斷層CT圖像，利用Mimics醫(yī)學(xué)軟件對(duì)圖像進(jìn)行閥值

2、分析、編輯、網(wǎng)格劃分等操作，重構(gòu)出腰椎的三維模型。在前人材料賦值研究的基礎(chǔ)上，對(duì)腰椎的組織層進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)分別的材料賦值，從而重建出完整的腰椎有限元模型。
　　(3)針對(duì)腰椎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用Python語(yǔ)言在Abaqus平臺(tái)上進(jìn)行腰椎參數(shù)化建模的嘗試。開發(fā)出參數(shù)化插件，通過輸入腰椎的幾何與材料信息，實(shí)現(xiàn)了腰椎的快速有限元建模。
　　(4)腰椎作為人體的主要支撐部位，通過AnyBody骨肌系統(tǒng)模擬出不同負(fù)載情況下的腰椎受力，作