Development of a finite element model of the human cervical spine

Abstract

The finite element model has been used as an effective tool in human spine biomechanics. Biomechanical finite element models have provided basic insights into the workings of the cervical spine system. Advancements in numerical methods during the last decade have enabled researchers to propose more accurate models of the cervical spine. The new finite element model of the cervical spine considers the accurate representation of each tissue regarding the geometry and material. The aim of this paper is to address the new advancements in the finite element model of the human cervical spine. The procedures for creating a finite element model are introduced, including geometric construction, material-property assignment, boundary conditions and validation. The most recent and published finite element models of the cervical spine are reviewed. / Sonlu eleman yöntemi efektif bir araç olarak omurga biyomekaniğinde yaygın kullanılmaktadır. Servikal omurga içerisinde meydana gelebilecek biyomekanik değişimlerin incelenmesine fırsat verebilmektedir. Geçtiğimiz on yıl içerisinde, geliştirilmiş olan nümerik metodlar sayesinde, daha gerçekçi omurga modellerinin çıkarılması sağlanmıştır. Günümüzde, servikal omurga modellerinde kullanılan geometri ve malzeme özellikleri olabildiğince gerçeğe yakın oluşturulabilmektedir. Bu makalenin amacı, sonlu eleman yöntemi kullanılarak insan servikal modellinin oluşturulmasını örneklerle açıklamaktır. Servikal omurga modelinin sonlu eleman yöntemi ile oluşturulmasının her bir adımı detaylı ele alınmıştır. Literatürde en son yayınlanan servikal omurga sonlu eleman modelleri incelenmiş ve karşılaştırılmıştır.