应用三维有限元模型研究颈椎不同工况下的生物力学变化

• 作者: 郎继孝 陈德喜 陈新民 陈日齐
• 来源期刊: 临床骨科杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 颈椎 生物力学 应力 三维有限元分析
• 年，卷（期）: 2003,（4）
• 所属期刊栏目: 实验与临床
• 页码范围: 294-296
• 页数: 3页
• 分类号: R323.1|R318
• 字数: 1685字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1008-0287.2003.04.002

摘要

目的研究颈椎前屈、后伸、侧屈、旋转等多种工况下,钩椎关节、小关节应力规律,从应力角度探讨钩椎关节、小关节退变的生物力学机制.方法测量尸体颈段脊柱各节点三维坐标,利用SUPER-SAP软件建立机内模型,模拟完整的颈段脊柱力学模型.通过测量求得力矩值,直接或根据力矩等价公式间接将肌力值加载于模型体表各点.运用颈椎周围不同肌肉对颈椎作用力的变化,模拟正常活动范围内颈椎前屈、后伸、侧屈、旋转等多种工况.分别计算并得出相应载荷下钩椎关节、小关节应力值.结果钩椎关节在各种工况下的受力总体上集中于颈椎中下段.前屈时,由上至下呈现逐渐增大趋势;后伸时,在C4～5、C5～6出现应力集中现象.小关节各种工况下的受力状况总体趋势与钩椎关节相同,前屈时Z轴上受到拉应力,后伸时受到压应力,且后伸时承受的拉应力是前屈时承受压应力的2倍多.这说明小关节在后伸时起到承受和传导载荷的作用.结论不同运动状态下,中下段颈椎的钩椎关节、小关节出现应力集中.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈日齐	福州大学工程力学系	51	649	15.0	22.0
2	陈新民	福建省人民医院骨科	7	83	5.0	7.0