目的:　　 (1)建立正常人L4～5运动节段三维流固耦合有限元模型,并对模型的有效性进行验证；(2)在正常模型的基础上建立髓核部分摘除及全部摘除的流固耦合有限元模型,研究髓核部分摘除以及全部摘除对所干预的腰椎间盘生物力学的影响。　　 方法:　　 对1名健康男性志愿者进行L4～5运动节段的螺旋CT扫描成像,利用医学图像处理软件Mimics10.01对其进行预处理,再利用逆向工程软件Geomagic9.0对模型进行NURBS曲面重构,一然后导入有限元软件ANSYS12.1重建椎体皮质骨、松质骨、纤维环和髓核等结构,最后通过划分网格、定义材料属性、定义接触、加载求解等操作建立了腰椎运动节段流固耦合三维有限元模型,将椎间盘24小时内高度变化的数据与文献数据进行比较,以验证模型的有效性。在完整模型的基础上模拟后路L4／5椎间盘髓核部分摘除以及髓核全部摘除的运动节段有限元模型,对完整模型、髓核部分摘除及髓核全部摘除这三个运动节段模型施加相同的载荷,观察椎间盘高度丢失、纤维环平均有效应力及平均孔隙压力随时间的变化。　　 结果:　　 (1)建立了L4～5运动节段的流固耦合有限元模型,模型的总节点数210718个,总单元数85973个。将本模型所测得的椎间盘高度丢失随时间变化数据与文献数据进行比较,结果基本一致。(2)在三个模型的L4椎体上终板施加同样的轴向压缩载荷850N,持续施加1小时,与髓核完整模型及髓核部分摘除模型相比,髓核全部摘除后椎间盘的高度下降值明显增大；1小时内髓核全部摘除后椎间盘高度下降是髓核部分摘除下降的最大值1.13倍；1小时内髓核全部摘除椎间盘的轴向位移的下降幅度(0.11mm)小于椎间盘部分摘除下降幅度(0.44mm)及完整椎间盘下降幅度(0.64mm)。(3)与髓核部分摘除及完整椎间盘相比,在加载初,髓核全部摘除后纤维环的平均轴向有效应力明显高于髓核部分摘除及完整椎间盘；随时间的变化,纤维环的平均轴向有效应力均增高,1小时内,髓核全部摘除后纤维环平均轴向有效应力增高幅度低于髓核部分摘除及完整椎间盘。(4)在加载初,髓核全部摘除模型纤维环的平均轴向孔隙压力明显高于髓核部分摘除及完整椎间盘模型；随时间的变化纤维环的平均孔隙压力均降低,1小时内,髓核全部摘除后纤维环平均轴向孔隙压力降低幅度低于髓核部分摘除及完整椎间盘,最终,髓核全部摘除模型纤维环的平均轴向孔隙压力仍明显高于髓核部分摘除及完整椎间盘模型。(5)三个模型均显示,在加载初,纤维环的平均轴向孔隙压力均高于平均轴向有效应力,随时间的变化,平均轴向孔隙压力均逐渐降低而平均轴向有效应力均逐渐增高,髓核全部摘除术后的平均轴向有效应力和平均轴向孔隙压力的变化幅度较小。　　 结论:　　 (1)腰椎流固耦合有限元模型更加符合人体的生物力学特点,因而具有广阔的应用前景。(2)与完整椎间盘及髓核部分摘除模型相比,腰椎间盘髓核完全摘除后椎间盘高度明显下降,因此,髓核全部摘除后更容易造成椎间隙狭窄。(3)与完整椎间盘及髓核部分摘除模型相比,髓核全部摘除后纤维环的平均有效应力明显增高,并且随时间变化幅度较小,提示髓核全部摘除后椎间盘继发退变的风险更大。(4)正常椎间盘的纤维环孔隙压力消散能力很强,髓核全部摘除纤维环孔隙压力一直较高,这与髓核摘除后水分出入椎间盘的通道被破坏有关,可能会影响术后椎间盘代谢产物的排出及营养物质的摄入,从而加速术后椎间盘退变。