[發明專利]一種寰樞關節帶椎動脈的有限元模型的構建方法

在審

• 申請號: 201410400634.6
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104166762A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 段少銀
• 申請（專利權）人: 段少銀
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T11/00;A61B6/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于寰樞關節帶椎動脈的有限元模型技術領域，尤其涉及一種寰樞關節帶椎動脈的有限元模型的構建方法。

背景技術

有限元法應用于生物力學領域已有40余年歷史，從簡單的模擬正常生理到現在模擬病理情況下發展，它已經成為非常重要的分析工具，而現在有的有限元模型中由于圖像分辨率不夠的問題而不能精確地重建幾何模型，以致后續的有限元模型精度受影響，特別是細微的結構，但又起著重要作用，

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種寰樞關節帶椎動脈的有限元模型的構建方法，旨在解決現有的有限元模型中因圖像分辨率不夠的問題而不能精確地重建幾何模型，以致后續的有限元模型精度受影響的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種基于CTA薄層掃描數據，重新劃分獲得更高矩陣分辨率后，在mimics軟件建立寰樞關節、椎動脈，以及附著韌帶的空間幾何模型，然后在3matic軟件裝配，最終生成有限元模型。

本發明實施例的另一目的在于提供一種建立寰樞關節及周圍結構的有限元模型，作為寰樞關節的力學分析的前提基礎。

本發明實施例的另一目的在于提供的寰樞關節、椎動脈以及附著韌帶的空間幾何模型，采用3D打印的形成，打印出完整的實體模型，為臨床醫生更加直觀的觀察寰樞關節，指導臨床治療，并可以作為教學用途。

本發明提供的寰樞關節帶椎動脈的有限元模型的構建方法，重建了更加精細的寰樞關節帶椎動脈有限元模型，分析寰樞關節疾病發生時力學因素的作用，特別是對分析細小韌帶的損傷，致模型穩定性以及椎動脈的影響有著重要的作用。而本發明則是基于它原來的斷層圖像基礎上進行插值重建，然后根據我們特有的解剖學專業知識進行精確重建，并可以對不同人體進行個體化重建。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的寰樞關節帶椎動脈的有限元模型結構示意圖；

圖2是本發明實施例提供的寰樞關節帶椎動脈的有限元模型的后視圖；

圖3是本發明實施例提供的寰樞關節帶椎動脈的有限元模型建模方法流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。

如圖1和圖2所示，本發明實施例的寰樞關節帶椎動脈的有限元模型主要由：枕骨下部、寰椎、樞椎、椎動脈、前縱韌帶、后縱韌帶、項韌帶、懸韌帶、翼狀韌帶、十字韌帶、項韌帶；

如圖3所示，本發明實施例的寰樞關節帶椎動脈的有限元模型建模方法包括以下步驟：

S101：應用mimics或image?J等軟件處理現有分辨率的斷層圖像，獲得更高分辨率的圖像；

S102：然后基于此高分辨率的圖像重建寰樞關節、椎動脈以及周圍固定韌帶的空間幾何模型；

S103：導入3-matic軟件中進行優化，裝配并劃分體網格。

本發明的工作原理：

本發明包括枕骨下部、寰椎、樞椎、椎動脈、前縱韌帶、后縱韌帶、項韌帶、懸韌帶、翼狀韌帶、十字韌帶以及項韌帶，主要應用mimics或image?J對CTA圖像進行軟件插值后重建獲得更高分辨率的斷層圖像，再基于更高分辨率的斷層圖像后重建了上述組織的更加準確空間幾何模型，在3-matric軟件中進行裝配劃分有限元體網格，基于此模型，可以為寰樞關節的相關疾病帶來更加精確地數值解，以及分析寰樞關節的病變對椎動脈的影響，計算時采用非線性能力強的abaqus或adina軟件進行分析計算，獲得高精度的數值解。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。