广东省重大科技专项(2006A36001003-08)
- 作品数：4 被引量：15H指数：2
- 相关作者：于博靳安民刘成龙敖俊田京更多>>
- 相关机构：南方医科大学华南师范大学更多>>
- 发文基金：广东省重大科技专项广东省科技计划工业攻关项目广东省医学科学技术研究基金更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 腰椎“U”形弹性内固定器的研制及力学评价
- 2009年
- 目的介绍腰椎"U"形弹性内固定器的研制,并利用有限元方法对其生物力学特性进行评价。方法采用镍钛合金设计一种腰椎弹性内固定器。选择1名成年男性志愿者,以L4、5节段为研究对象,采用螺旋CT对其进行层厚1.0 mm的连续水平扫描,借助Mimics 11.11软件,建立L4、5节段三维非线性有限元模型。同时根据椎弓根螺钉、连接棒的几何尺寸及力学参数分别添加螺钉和连接棒模型,建立腰椎"U"形弹性内固定的三维有限元模型,分别施加垂直压缩、前屈、后伸、侧屈及旋转等各种生理载荷,对不同载荷下模型各部分的应力进行观察和分析。结果弹性内固定系统各部分于垂直压缩时所受应力远小于其他状态(P<0.001);不同载荷下应力主要分布在"U"形弹性棒上,螺钉各部受力较为均匀。结论腰椎"U"形弹性内固定器设计独特,能减少术后应力遮挡及椎弓根螺钉应力集中,有望成为较好地进行腰椎弹性内固定的一种装置。
- 于博靳安民方国芳冯伟王宇薛剑
- 关键词：弹性内固定形状记忆合金有限元分析生物力学
- 腰椎弹性内固定与刚性内固定的应力对比研究被引量：11
- 2009年
- 目的:通过有限元的方法评价自行研制的腰椎"U"型弹性内固定器的力学特性,并与传统的刚性内固定器进行比较。方法:选择一名成年患者腰椎标本,以L4～5节段为研究对象,采用64排螺旋CT对其进行层厚1.0mm的连续水平扫描,将所得图像进行轮廓提取和阈值分割后,借助三维重建软件Mimics11.1、Simpleware和有限元软件Abaqus6.51软件,建立L4～5节段三维非线性有限元模型。同时根据椎弓根螺钉、连接棒的几何尺寸,力学参数,分别建立两种不同内固定器的有限元模型。然后分别施加压缩、前屈、后伸、侧屈及旋转等各种生理载荷,观察各模型不同载荷下螺钉、连接棒的应力分布。结果:两种内固定器的椎弓根螺钉前、中部的应力差异无统计学意义(P>0.05);刚性固定的椎弓根螺钉与棒连接处是应立集中的部位,该部位的应力远大于弹性固定器,而弹性内固定应力集中的部位均匀的分布于整个U型连接棒上,两模型固定节段螺钉及棒的最大有效应力均出现于前屈时。结论:在加载相同的纵向载荷条件下,刚性内固定器应力主要集中在螺钉与棒交界处,容易易发生螺钉断裂,U型弹性内固定器的应力均匀分布在U型连接棒上,可以减少断钉的现象发生。
- 于博靳安民方国芳闵少雄刘成龙田京敖俊
- 关键词：有限元分析记忆合金
- 腰椎“U”型弹性内固定棒的有限元分析被引量：2
- 2009年
- 将自行研制的弹簧状镍钛记忆合金棒与钛合金椎弓根钉相结合组成生物弹性内固定系统,采用螺旋CT对弹性内固定器进行层厚1.0mm的连续水平扫描,将所得的图像进行轮廓提取和阈值分割后,借助ANSYS8.0软件,建立弹性内固定棒的实体模型与有限元模型,分别施加压缩、前屈及拉伸等各种生理载荷,观察各模型不同载荷下弹性内固定器的应力分布,并与传统的钛合金内固定棒进行比较。建立了"U"型弹性内固定棒的有限元模型,可以预测内固定棒在变形过程中其本身结构中各节点、单元的受力、位移情况。在垂直压缩、前屈和后伸状态下内固定棒应力分布合理,在3种状态下应力集中的部位主要在"U"型弹性内固定棒的中部。提示在加载相同的纵向载荷条件下,"U"型弹性内固定器的应力分布在"U"型连接棒的"U"型区上,应力应变曲线表现出较好的弹性作用,该内固定棒可能成为治疗下腰痛的新型节段内固定器。
- 于博靳安民万磊舒小秋刘成龙敖俊薛忠林
- 关键词：有限元分析记忆合金
- 脊柱疾病虚拟手术系统的初步研究被引量：2
- 2008年
- 目的建立基于64排CT图像数据的计算机辅助三维立体脊柱手术模拟系统,为术前进行精确设计手术方案及达到术后良好效果提供真实可靠依据。方法对人体64排CT切片数据进行感兴趣区域图像分割和边缘提取,采用面绘制技术对提取的轮廓序列进行三维数据生成,建立适用于虚拟手术的脊柱三维重建模型,采用Freeform虚拟手术软件和Phantom力反馈系统,初步以腰椎间盘突出后路减压椎间盘摘除术为例,进行虚拟手术,并且以动态动画形式演示。结果初步建立了脊柱疾病虚拟手术系统,完成了腰椎后路椎间盘摘除虚拟手术模型,以动态形式成功演示了椎间盘突出手术仿真模拟,手术过程真实逼真,立体可视化效果好,并可进行反复演练,预测手术效果。结论腰椎三维立体可视化模拟手术系统的建立,为腰椎术前手术方案制定提供实用有效的技术手段和全新的科学方法。
- 于博潘家辉田京靳安民舒小秋刘成龙彭丰平
- 关键词：脊柱虚拟现实手术
