L4/5关节突关节融合后椎间盘应力变化的三维有限元分析

• 作者: 姜伟 平杰 朱俊 李威 王振华 袁峰 陈鹏宇
• 来源期刊: 中国脊柱脊髓杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 腰椎 三维有限元分析 椎间盘 关节突关节融合 活动度
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 441-448
• 页数: 8页
• 分类号: R318.01|R687.4
• 字数: 5189字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-406X.2017.05.10

摘要

目的:建立正常人L3～L5三维非线性有限元模型,运用有限元分析方法模拟分析L4.5双侧关节突关节未融合与融合后L4/5椎间盘的应力分布情况和L4/5节段活动度.方法:选取1例健康成年男性志愿者,年龄27岁,身高175cm,体重70kg,既往无腰痛病史.采用64排螺旋CT对T12～S1行薄层平扫,得到Dicom格式数据,经Mimics软件选取L3～L5椎体二维图像数据,再经Geomagic软件简化、光滑处理,3-matic软件划分面网格和体网格,Mimics软件赋值,最终导入Ansys软件中重建腰椎关节突关节未融合和融合(融合L4.5双侧关节突关节)的三维有限元模型.利用Ansys软件约束L5椎体下表面各向活动度,给予L3椎体上表面垂直向下的面载荷500N,并给予7.5N·m的力矩模拟正常人体垂直压缩、前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转7种运动状态,对L4/5双侧关节突未融合与融合后L4/5椎间盘的应力分布情况和L4/5节段活动度进行分析.结果:成功建立了正常人L3～L5关节突关节未融合和融合的三维有限元模型,未融合模型L3/4、L4/5节段活动度与既往文献中腰椎活动度趋势一致.与未融合模型比较,关节突关节融合模型在各运动状态下L4/5椎间盘后方应力明显减小,差异有统计学意义(P＜0.05);前方应力未见明显改变.关节突关节融合模型L4.5节段活动度明显减小.结论:腰椎关节突关节融合可以降低融合节段椎间盘后方应力,减少融合节段的活动度,有利于维持节段的稳定性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姜伟	徐州医科大学研究生学院	4	22	3.0	4.0
2	李威	徐州医科大学研究生学院	9	31	3.0	5.0
3	袁峰	徐州医科大学附属医院骨科	46	105	6.0	8.0
4	平杰	徐州医科大学附属医院骨科	3	20	3.0	3.0
5	王振华	新疆伊犁州奎屯医院骨科	4	12	2.0	3.0
6	陈鹏宇	徐州医科大学研究生学院	3	10	2.0	3.0
7	朱俊	徐州医科大学研究生学院	5	7	2.0	2.0