《表2 单元类型和材料模型》

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《椎体成形术填充剂最优化分布模式三维有限元分析》

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选取上海市松江区中心医院1名35岁正常男性，排除其他疾病，获得其同意后，使用GE公司64排螺旋CT对其胸腰段进行扫描。扫描条件：140 k V，200 m A，层厚0.625 mm，无间隔。用Mimics软件通过界定阈值、形成蒙板、区域增长、编辑等过程进行骨性分离，提取T12-L2骨骼，包括T12、L1、L2椎体以及椎间盘的三维CAD模型。骨质疏松模型通过改变骨骼的材料参数来获得。将在Mimics软件中建立的3D模型使用Remesh功能对三维模型进行初步光顺处理，然后输出igs格式文件，导入Hypermesh进行网格划分、设置边界条件、设置材料参数等前处理工作，最后用ABAQUS软件进行求解计算，本项目采用ABAQUS 6.11进行计算。为模拟骨折情况，采用L1椎体前缘高度降低10%，将松质骨弹性模量减少，同时根据以往文献支持[8-10]，对椎体的皮质骨、松质骨、椎弓根、横突、棘突、椎间盘以及各种韧带分别定义各自属性（表1-2）。获得有限元模型。在骨质疏松骨折模型基础上，进行模拟，将瞬态不可压缩的粘性流动流体骨水泥注入多孔介质松质骨中（用Navier-Stokes动量守恒运动方程来描述骨水泥的运动），模拟骨水泥注入三维椎体模型的过程，获得骨水泥注入椎体后的三维分布情况。注入模式分别为：双侧2 ml，双侧4 ml，双侧6 ml。在模拟后的图像上勾勒出骨水泥弥散范围，逐层进行勾勒，对每个手术椎体所有层面进行计算，获得不同骨水泥灌注量与分布模式。