Application of the finite element method in the human spine biomechanics

Ortalarında 20. yüzyılda gelişimi bu yana, sonlu elemanlar (FE) yöntemi makine mühendisliği, fakat aynı zamanda elektronik veya termodinamiğin gibi diğer alanlarda sadece güvenilir bir aracı olarak görülmüştür. Biyomekanik olarak, sürekli mekaniği ve bünye denklemleri ilkeleri bugüne kadar başarıyla, plastik, metal ve kauçuk uygulanan sonlu elemanlar modelleri birleştiğinde kas-iskelet sistemi, genel davranışları çoğaltmak kendi potansiyellerini ortaya koymuştur. Mevcut tezin hedefi temel insan servikal ve lomber doğru FE modelleri geliştirmektir. Yeni bir metot diskler ve omur arasında entegre bir arayüz yapısı önerilmiştir. Hexahedral eleman diskleri ve omurları örgü için kullanılmıştır. Kafes elemanları bağ simüle etmek için kullanıldı. Tam geometri CT taraması verilerinden elde edilmiştir. İnsan omurga tüm temel özellikleri modellenmiştir; vertebra, intervertebral diskler ve ligament. Saf anlar simülasyonlar kullanıldı ve her modellerin alt kısmı her yöne kısıtlı bulundu. Her iki modelin tahmin hareket cevapları literatürde yayınlanmış in vitro çalışmalar ile karşılaştırılmış ve onlar iyi anlaşma vardı. biyomekanik parametreler üzerine servikal geometri etkisi değişikliği çalışılmıştır. Mid-sagital düzlemde simetri varsayımı ile FE modeli doğru servikal modeline benzer BT verileri kullanılarak geliştirildi. Böyle varsayımı kullanmak için bir neden edebiyat simetri yaklaşımı çok sayıda FE modelleri. Biyomekanik parametrelerin karşılaştırılması simetrik modeli makul sonuçlar üretir ve simetri varsayımı modelleme süresini azaltmak kullanarak gösterdi. Araç türleri, servikal ve bel modelleri hem uygulanmıştır. Hareket (EHA) kinematik, dizi araçların etkisi ve kinetik, intradiskal basıncı (IDP), faset yükü (FL), ve ligament stres (LS), servikal ve lomber parametreleri araştırıldı. araçlar, toplam disk replasmanı (TDR), posterior dinamik stabilizasyon (PDS), füzyon, interspinöz füzyon ve sakroiliak kanatları dahil. Tasarım değişiklikleri sağlam modelleri ile Araçlı modellerin biyomekanik davranışını karşılaştırarak sonra önerilmiştir.