应力下金属棒形变的弹塑性有限元法预测及其在青少年特发性脊柱侧凸矢状面重建中的应用

项目名称： 应力下金属棒形变的弹塑性有限元法预测及其在青少年特发性脊柱侧凸矢状面重建中的应用

项目编号： No.81372012

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 医药、卫生

项目作者： 李明

作者单位： 中国人民解放军第二军医大学

项目金额： 70万元

中文摘要： 青少年特发性脊柱侧凸（AIS）是不明原因引起的脊柱三维畸形，危害较大。AIS矢状面畸形的治疗长期被忽视，现有的用于重建矢状面的器械及技术存在较多的缺陷，治疗效果差。本项目拟应用弹塑性有限元模型，通过模拟应力下金属棒的形变来预测术中金属棒的预弯弧度及术后矢状面重建的效果：预设术后金属棒弧度，根据其三维几何模型构建弹塑性有限元模型，然后对有限元模型进行位移矢量的变化，检测位移矢量变化带来的螺钉拔出力变化，当拔出力接近螺钉所能耐受的最大拔出力时，此时金属棒的弧度就是术中金属棒所需要预弯的弧度。而螺钉的最大拔出力可以通过尸体生物力学测定。课题组前期已在矢状面畸形诊治、尸体生物力学及AIS有限元研究等方面做了大量工作，为弹塑性有限元模型的研究奠定了坚实的基础。本项目的成功开展将为个体化、定量化AIS矢状面重建方案的制定铺平道路，将显著改善矢状面畸形的治疗效果，临床应用前景广泛。

中文关键词： 青少年特发性脊柱侧弯；胸椎形态；有限元；棒材料；预弯棒形态

英文摘要： Adolescent idiopathic scoliosis is a three-dimensional deformity of the spine with numerous etiologies and large socio-economic burden. Inadequate attention was given to predict the the management of sagittal plane deformity. The current instrumentation a

英文关键词： Adolescent idiopathic scoliosis；Morphology of thoracic pedicle i；Finite element；Rod material；Pre-contoured rod