Research on the method of human lumbar spine model reconstruction based on public datasets

Abstract

This paper aims to describe a standardized reconstruction process for computational biomechanical models of the human lumbar spine based on publicly available CT datasets. The process begins with the geometric and topological information of the publicly available datasets and proceeds through three sequential stages: data preprocessing, geometric model reconstruction, and biomechanical modeling and simulation, ultimately generating a patient- specific model suitable for simulation analysis. This paper systematically discusses the fundamental role of publicly available datasets as data sources in the reconstruction process, and proposes a series of methods for reconstructing computational models of the human lumbar spine. This work provides a clear technical path for the reproducible construction of computational lumbar spine models.

Целью данной работы является формализация стандартизированного процесса реконструкции для вычислительных биомеханических моделей поясничного отдела позвоночника человека на основе общедоступных наборов данных КТ. Процесс начинается с формирования геометрической и топологической информации общедоступных наборов данных и проходит через три последовательных этапа: предварительную обработку данных, реконструкцию геометрической модели и биомеханическое моделирование и симуляцию, в конечном итоге создавая специфичную для пациента модель, пригодную для симуляционного анализа. В данной работе систематически обсуждается фундаментальная роль общедоступных наборов данных как источников данных в процессе реконструкции и предлагается ряд методов реконструкции вычислительных моделей поясничного отдела позвоночника человека. Данная работа предоставляет четкий технический путь для воспроизводимого построения вычислительных моделей поясничного отдела позвоночника.