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典型文献
寰枢椎关节间融合器的拓扑优化设计
文献摘要:
目的 探讨结构拓扑优化技术在寰枢椎关节间融合器设计的应用效果.方法 选择1名健康志愿者,进行寰枕交界部位CT扫描,建立寰枢椎三维几何模型;对寰枢椎内固定系统模型基于边界反演法进行材料参数反演,构建各向同性材料参数下的简化模型,采用变密度法对植骨窗部分进行拓扑优化设计,获得植骨窗体积最大且结构刚度满足要求的结构,并几何重构为新型寰枢椎侧块关节间融合器(Cage A).模拟融合器植入,比较CageA与传统融合器(Cage B)植入后,椎体、融合器及植骨内部应力响应,对植入融合器和椎体力学响应进行评估.结果 与传统融合器(Cage B)相比,Cage A模型最大应力明显降低,且应力较均匀分布在支撑面上;在后伸状态下,植入Cage B的整体模型形变峰值明显降低;Cage B植入的椎体最大应力值、植骨体积占比无明显变化.结论 借助结构拓扑优化技术设计的寰枢椎关节间融合器,应力分布均匀,椎体受力小.该方法可以实现具有针对性的个体化融合器设计.
文献关键词:
颅颈交界区疾病;寰枢椎融合术;结构拓扑优化设计;寰枢椎融合器
作者姓名:
王作伟;张一可;菅凤增;吴浩;王兴文;段婉茹;王凯;关健;刘振磊;陈赞
作者机构:
100053 北京,首都医科大学宣武医院神经外科/中国国际神经科学研究所神经脊柱中心;116024 大连,大连理工大学工程力学系
引用格式:
[1]王作伟;张一可;菅凤增;吴浩;王兴文;段婉茹;王凯;关健;刘振磊;陈赞-.寰枢椎关节间融合器的拓扑优化设计)[J].中国临床神经外科杂志,2022(11):917-920
A类:
CageA,颅颈交界区疾病,寰枢椎融合器
B类:
节间,优化技术,健康志愿者,几何模型,寰枢椎内固定,内固定系统,系统模型,反演法,材料参数,参数反演,各向同性材料,简化模型,变密度法,对植,植骨,窗体,结构刚度,满足要求,几何重构,传统融合器,椎体,内部应力,应力响应,力学响应,最大应力,均匀分布,支撑面,整体模型,应力值,骨体积,技术设计,应力分布,寰枢椎融合术,结构拓扑优化设计
AB值:
0.23992
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