椎間盤退變對腰椎生物力學(xué)影響的有限元研究.pdf

1、目的：探討椎間盤退變對腰椎運(yùn)動節(jié)段生物力學(xué)的影響. 方法：采用新型的基于CT圖像的CAD建模方法精確建立L4-5運(yùn)動節(jié)段的三維非線性有限元模型(ND),并通過改變椎間盤材料特性和椎間盤高度等參數(shù),建立輕度椎間盤退變模型(LDD)、中度椎間盤退變模型(MDD)和重度椎間盤退變模型(SDD):垂直壓縮、屈曲、伸直、前剪、后剪5種載荷條件下,分別對4種有限元模型進(jìn)行生物力學(xué)測試,比較4種模型之間各項(xiàng)生物力學(xué)參數(shù)的差異. 結(jié)果：

2、5種載荷條件下,ND、MDD、SDD模型剛度逐漸增大,LDD模型較ND模型剛度輕度減小;髓核內(nèi)壓、纖維環(huán)纖維最大張應(yīng)力、椎間盤最大膨出值隨椎間盤退變程度的增加而減小,纖維環(huán)基質(zhì)最大等效應(yīng)力隨椎間盤退變程度的增加漸行性增大;ND、MDD、SDD模型后部結(jié)構(gòu)力隨退變程度增加而減小,LDD模型的后部結(jié)構(gòu)力較正常模型輕度增大,5種載荷下表現(xiàn)一致;隨椎間盤退變的加重,椎間盤、椎體外周出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象. 結(jié)論：輕度椎間盤退變引起腰椎穩(wěn)定性下