非线性三维有限元法分析腰椎间盘退变

• 作者: 刘耀升 唐小君 李方才 陈其昕
• 来源期刊: 中华医学杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 椎间盘 生物力学
• 年，卷（期）: 2008,（23）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 1634-1638
• 页数: 5页
• 分类号: R6
• 字数: 5162字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0376-2491.2008.23.014

摘要

目的 探讨椎间盘退变对腰椎活动节段生物力学的影响.方法 采用新型的基于CT图像的CAD建模方法精确建立L4-L5运动节段的三维非线性有限元模型,并通过改变椎间盘材料特性和椎间盘高度等参数,建立正常椎间盘模型和轻、中、重度椎间盘退变模型,分别对4种有限元模型进行生物力学测试,比较4种模型之间刚度、髓核内压、后部结构力、纤维环基质最大应力的差异,并比较椎体、终板的应力分布变化.结果 各种载荷条件下,退变椎间盘模型刚度均与正常椎间盘模型不同,其中轻度退变模型刚度小于正常模型,而中度退变模型和重度退变模型刚度大于正常模型,且重度退变模型刚度大于中度退变模型;与正常模型比较,轻度退变模型的后部结构力略有增大,而中度退变和重度退变模型的后部结构力逐渐减小;随着椎间盘退变程度的增加,髓核内压逐渐减小,纤维环基质最大von Mises应力渐行性增大,各指标在5种载荷下表现一致;随着椎间盘退变的加重,椎间盘承载向纤维环分散,椎体、终板外缘出现应力集中现象.结论 椎间盘退变可导致腰椎活动节段刚度改变,轻度椎间盘退变引起腰椎刚度下降,而中、重度椎间盘退变时腰椎刚度增加;椎间盘退变时腰椎间盘承载与腰椎后部结构力呈现负相关变化;退变椎间盘的承载模式发生改变,椎间盘、椎体、终板应力分布存在向外周扩散的趋势.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈其昕	浙江大学医学院附属第二医院骨科	106	1111	17.0	28.0
2	李方才	浙江大学医学院附属第二医院骨科	11	44	3.0	6.0
3	刘耀升	浙江大学医学院附属第二医院骨科	9	117	4.0	9.0
4	唐小君		2	17	2.0	2.0