人体腰椎L_4～L_5段有限元模型建立及力学有效性验证

针对目前腰椎疾病高发,研究多工况下腰椎的力学情况是研究部分腰椎疾病的重要基础,选取一名健康男性志愿者,对其进行螺旋CT扫描,数据通过逆向建模软件处理得到三维实体图,利用有限元软件进行高质量网格划分与模型力学有效性验证。模型在500N、1 000N、1 500N、2 000N的正压力下,轴向位移分别为0.30mm、0.64mm、0.87mm、1.09mm,在500N正压力和10N·m扭矩下,前屈、后伸、侧弯、扭转的关节活动度与文献中数据基本一致,验证了模型的有效性。高质量腰椎有限元模型可用于模拟腰椎生物力学实验,对后续模拟部分人体腰椎疾病和医疗手术的生物力学情况打下了基础。