青少年特发性脊柱侧弯全脊柱的有限元模态分析

作     者：张玉芳 李帅 刘宁 郭海伟 齐晓华 吕蒙 Zhang Yufang;Li Shuai;Liu Ning;Guo Haiwei;Qi Xiaohua;Lyu Meng

作者机构：郑州铁路职业技术学院河南省郑州市450000 中原工学院河南省郑州市450000 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2024年第28卷第30期

页      面：4783-4787页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100215[医学-康复医学与理疗学] 0836[工学-生物工程] 10[医学] 

基　　金：河南省高等学校重点科研项目(23A460032),项目负责人:张玉芳 2022年郑州铁路职业技术学院科研项目(2022KY001),项目负责人:张玉芳 

主　　题：脊柱侧弯 模态分析 有限元分析 振动 频率 

摘      要：背景:人体处于振动环境时,会引起脊柱损伤,特别是脊柱侧弯患者,目前尚未涉及脊柱侧弯患者T1-骨盆全脊柱在自由状态下的固有模态信息。目的:利用有限元方法分析脊柱侧弯患者全脊柱的动力学特性。方法:基于CT扫描图像建立1例11岁胸腰双弯脊柱侧弯患者T1-骨盆全脊柱三维有限元模型,胸腰段侧弯Cobb角分别为36°和24°,利用有限元方法进行全脊柱自由状态下的模态分析。结果与结论:提取脊柱的15阶自由模态,获得侧弯全脊柱的动态特性:脊柱共振频率分布集中,胸椎段为全脊柱模型变形最严重的椎段,胸弯曲椎体比腰弯曲椎体振幅大。模态分析脊柱侧弯患者处于振动环境中的振动特性,确定侧弯脊柱的固有频率、振型和振幅等振动参数,对脊柱侧弯的振动特性分析等方面具有重要意义。