A-P表示前-后方向(Anterior-Posterior)，M-L表示內-外方向(Medial-Lateral)，S-I表示上-下方向(Superior-Inferior)，將椎體樣本沿主軸方向分為三層進行研究，選取S-I軸線方向的經驗公式。模型劃分單元為四面體單元，單元尺寸設置為5，每個四面體單元只能賦予一個彈性模量，認為選取公式ρ=1*HU，E=7.136*ρ-172.3進行計算并分析比較合適。

經驗公式參考文獻：

[1] Rho JY,Hobatho MC,Ashman RB.Relations of mechanical proper-

ties to density and CT numbers in human bone[J].Med Eng Phys,

1995,17(5):374-355.

[2] Kopperdahl DL,Morgan EF,Keaveny TM.Quantitative computed

tomography eatimates of the mechanical properties of human vertebral trabecular bone[J].J Orthop Res,2002,20(4):801-805.

Mimics FEA功能基于掃描圖像數(shù)據(jù)為體網格每一個單元計算出享氏單位灰度值，然后根據(jù)不同灰度范圍定義相應材料。L4和L5將體網格亨氏單位分成4個區(qū)域，每一區(qū)域分別對應松質骨、皮質骨、椎弓板及椎弓根，根據(jù)腰椎經驗公式[13]密度=1.122*HU+47及彈性模量E=1.92*p-170，將亨氏單位轉化成密度值，再把密度值分配給相應體網格，為每一種物質定義彈性模量及泊松比，

[3] Rho JY, Hobatho MC, Ashman RB. Relations of mechanical properties to density and CT numbers in human bone. Med Eng Phys 1995;17(5):347-355

該模型的材料屬性以各向同性線彈性來處理。在構建有限元單元時根據(jù)體數(shù)據(jù)對應的CT值對其進行材料屬性的設定，由CT值(Hounsfield unit,Hu)推導出骨表觀密度和相應的彈性模量。推導過程綜合了前人的研究成果，從CT值Hu到表觀密度ρα應用了公式（1）：

Carter等7人研究得到的根據(jù)骨密度計算骨彈性

模量E的公式是與應變速率相關的，在實際應用

中，我們取應變速率為

得到公式(2)：

有限單元是基于像素建立的，單元的CT值可以由該單元的n個節(jié)點的CT值的平均值來確定。單元的CT值被劃分為256個等級，經公式(1)和(2)變換其彈性模量也被劃分為256個等級。