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基于有限元模型的脊柱侧弯矫形器设计与验证
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作者 林家祥 陈怡 +5 位作者 石光林 王文枫 蓝坤吾 蒋文军 艾子彭 彭蔚杰 《医用生物力学》 北大核心 2025年第4期988-995,共8页
目的 基于患者躯干-脊柱模型有限元仿真分析,并结合理论计算数据,实现脊柱侧弯矫形器个性化设计,并通过3D打印验证矫形器效果。方法 以1例特发性脊柱侧弯患者为研究对象,采用逆向工程技术与计算机辅助技术建立患者躯干-脊柱模型,利用有... 目的 基于患者躯干-脊柱模型有限元仿真分析,并结合理论计算数据,实现脊柱侧弯矫形器个性化设计,并通过3D打印验证矫形器效果。方法 以1例特发性脊柱侧弯患者为研究对象,采用逆向工程技术与计算机辅助技术建立患者躯干-脊柱模型,利用有限元方法分析该模型,结合文献理论计算确定最佳矫形力的施加位置与大小,依此设计出矫形器。为了验证矫形效果,对患者穿戴该矫形器前后进行X线片的对比评估,并在6月后进行随访。结果 通过理论计算与有限元仿真确定了保证初次矫形效果最好的矫形力施加位置和大小,即对患者侧弯段脊柱L3椎体以及上下椎间盘所对应到躯干上的左后方区域位置施加62.95 N矫形力可以达到最佳的矫形效果。在此基础上,对矫形器进行结构设计,随后对设计好的矫形器进行穿戴前后的相关实验测试,通过对比患者穿戴矫形器前后的X线片并结合6个月后的随访数据,优化设计后的矫形器满足临床上对于矫正效果的预期要求。结论 矫形器设计需针对患者脊柱侧弯的具体情况个性化定制。本研究以1例特发性脊柱侧弯患者为研究对象,为特发性脊柱侧弯患者的矫形器设计提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 脊柱侧弯 矫形效果 矫形力 躯干-脊柱模型 矫形器设计
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