寰枢椎三维有限元模型的建立及寰椎生物力学的有限元分析的开题报告一、研究背景寰枢椎是人体枢纽关节之一，站立、行走时起着支撑头部、颈部及脊柱等结构的作用，具有重要的生物力学功能。寰枢椎解剖结构复杂、生物力学特性独特，因此在相关领域内的研究颇受关注。有限元方法是一种较为精确的计算模拟技术，对于模拟和研究复杂生物力学现象具有优越性，因此在寰枢椎生物力学的研究中也得到了广泛应用。二、研究内容本研究旨在建立寰枢椎三维有限元模型，并对寰椎生物力学进行有限元分析。具体研究内容包括：1.寰枢椎三维有限元模型的建立。采用数字化成像技术获取寰枢椎的三维模型，并利用有限元方法建立寰枢椎的计算模型。2.获取寰枢椎的生物力学参数。采用试验获得寰枢椎的生物力学参数，包括弹性模量、剪切模量、泊松比等。3.寰椎生物力学的有限元分析。基于建立的有限元模型和寰枢椎的生物力学参数，进行各种负载下寰椎的有限元分析，研究寰枢椎的应力分布、变形情况等生物力学特性。三、研究意义通过建立寰枢椎三维有限元模型，获取寰椎的生物力学参数及进行有限元分析，能够更深入的理解寰枢椎的生物力学特性。同时，该研究能够为寰枢椎的临床治疗及机械设计提供研究依据，具有一定的临床应用价值。四、研究方法本研究采用数字化成像技术获取寰枢椎的三维模型，利用有限元方法建立有限元模型。利用有限元软件进行寰枢椎生物力学的有限元分析。同时，采用试验获取寰枢椎的生物力学参数。五、预期成果1.完成寰枢椎三维有限元模型的建立。2.完成寰椎生物力学参数的获取及有限元分析。3.研究寰枢椎的生物力学特性。4.提出针对寰枢椎生物力学的理论基础和方法路线，为临床应用提供研究依据。六、研究进度安排1.文献调研和理论学习：1个月2.采集寰枢椎的数字化成像数据：1个月3.建立寰枢椎的有限元模型：2个月4.进行寰枢椎生物力学试验：1个月5.获取寰枢椎的生物力学参数并完成有限元分析：3个月6.论文撰写和修稿：2个月七、参考文献1.Panjabi,M.M.(1988).Biomechanicalevaluationofspinalfixationdevices:I.Aconceptualframework.Spine,13(10),1129-1134.2.C.Zhang,Q.Wang,P.Tao,P.He,Y.Guo,Y.Zhao,Y.Lv,X.Zhang,M.Wang,andZ.Guo,“ABiomechanicalStudyonPosteriorOccipitocervicalFusion:Screw-RodSystemversusWire-RodSystem.”J.Healthc.Eng.,vol.2020,p.8835081,2020.3.T.J.Burk,R.N.D’Andrea,andC.M.Glaser,“Aninvitrobiomechanicalcomparisonofanovelcervicalstabilizationsystemwithestablishedfixationtechniques.”Spine,vol.33,no.22,pp.E847–E853,2008.4.S.K.Hilibrand,R.A.Carlson,S.S.Palumbo,G.B.Jones,andT.C.Bohlman,“Reductionofradiculopathybyanteriorcervicaldecompressionandfusionforspondylosisofthecervicalspine.”J.Neurosurg.,vol.85,no.5,pp.829–834,1996.