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为了研究人体脊椎腰骶关节的生物力学特性,本研究利用三维激光扫描技术测量了人体脊柱骨骼样品的外形结构,然后根据所测的点云坐标数据建立了一个详细的人体腰骶关节L5-S1的三维非线性有限元模型。同时利用可获得的实验研究结果对该模型进行了有效性验证。结果表明,在10Nm力矩作用下,有限元模型的前俯、后仰、左侧弯、右侧弯、轴向左回转和轴向右回转的变形角度分别为9.11°、7.33°、4.95°、5.35°、2.92°、3.03°。该有限元模型的建立为人体脊柱腰骶关节的生物力学分析及器械植入研究提供了更为详细准确的计算模型。