Advance in finite element analysis of the whole lumbar spine based on multimodal image fusion technique

YE Jian-ya; YAO Qing-qiang; LIU Chang

doi:10.11659/jjssx.05E024071

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Advance in finite element analysis of the whole lumbar spine based on multimodal image fusion technique

Review | 更新时间：2025-07-23

- Advance in finite element analysis of the whole lumbar spine based on multimodal image fusion technique
- JOURNAL OF REGIONAL ANATOMY AND OPERATIVE SURGERY Vol. 34, Issue 7, Pages: 642-647(2025)
- 作者机构：
  
  1.南京医科大学附属南京医院/南京市第一医院骨科，江苏南京 210001
  2.淮安市淮安医院骨科，江苏南京 223200
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.11659/jjssx.05E024071
  CLC： R318;R322
- Received：15 May 2024，
  
  Published：25 July 2025
- 稿件说明：
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叶建亚,姚庆强,刘畅.基于多模态影像融合技术的全腰椎有限元分析研究进展[J].局解手术学杂志,2025,34(07):642-647.

YE Jian-ya,YAO Qing-qiang,LIU Chang.Advance in finite element analysis of the whole lumbar spine based on multimodal image fusion technique[J].JOURNAL OF REGIONAL ANATOMY AND OPERATIVE SURGERY,2025,34(07):642-647.
叶建亚,姚庆强,刘畅.基于多模态影像融合技术的全腰椎有限元分析研究进展[J].局解手术学杂志,2025,34(07):642-647. DOI： 10.11659/jjssx.05E024071.

YE Jian-ya,YAO Qing-qiang,LIU Chang.Advance in finite element analysis of the whole lumbar spine based on multimodal image fusion technique[J].JOURNAL OF REGIONAL ANATOMY AND OPERATIVE SURGERY,2025,34(07):642-647. DOI： 10.11659/jjssx.05E024071.

摘要

多模态影像融合技术是一种结合多种医学影像手段以获取综合诊断信息的关键技术，目前已广泛应用于临床疾病研究。有限元分析本质上是一种微分方程的数值求解方法，通过与多模态影像融合技术结合来模拟各种生理及病理场景，目前已应用于全腰椎等多个医学领域，在解剖学研究、生物力学研究、疾病的发生发展中起到重要作用。该技术组合能够在三维空间中模拟椎体承压、椎间盘退变及韧带骨化等病理过程，为力学机制揭示、风险评估和手术方案设计提供了精准支撑。本文通过文献搜集整理，系统梳理了基于多模态影像融合的有限元分析在全腰椎不同解剖单元中的应用进展，分析了其在模型构建、材料特性赋值、验证方法与临床转化中的关键问题。有限元分析与多模态影像融合技术的结合，为临床工作者提供更多腰椎疾病诊疗依据，应用前景广阔。

Abstract

Multimodal image fusion technique is a key technology that combines a variety of medical imaging methods to obtain comprehensive diagnostic information， which has been widely used in clinical disease research. Finite element analysis is essentially a numerical method for solving differential equations， which simulates various physiological and pathological scenarios through combining with multimodal image fusion technique.It has been applied to many medical fields such as the whole lumbar spine， and plays an important role in anatomical research， biomechanical research， and the occurrence and development of diseases. This combination of technologies can simulate pathological processes such as vertebral loading， intervertebral disc degeneration and ligament ossification in three-dimensional space， thereby offering precise support for the elucidation of mechanical mechanisms， assessment of risk and design of surgical plan. This paper systematically reviewed the advances of finite element analysis based on multimodal image fusion in different anatomical units of the whole lumbar spine through literature collection and collation， and analyzed its key problems in model construction， material property assignment， validation methods and clinical transformation. The synergy of finite element analysis and multimodal image fusion provides clinicians with more basis for the diagnosis and treatment of lumbar spine diseases， and has broad application prospects.

关键词

Keywords

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