论文部分内容阅读
目的:分析退变性腰椎间盘在不同生理载荷下应力分布的变化情况。方法:建立正常人体L3~S1三维有限元模型及L4/5椎间盘退变模型,导入Ansys软件进行分析,在L3椎体上表面施加500N压力模拟轴向压缩,施加10Nm的力矩模拟腰椎前屈、后伸、侧屈和旋转等各种生理载荷,测量不同载荷下正常与退变椎间盘不同部位的应力,分析退变椎间盘应力分布变化的情况。结果:正常椎间盘垂直载荷时椎间盘应力集中于椎弓根附近,应力最大的分区中压力为29.649N;各种屈曲位时,屈曲侧应力较高,分区中压力最高为59.514N,向对侧逐渐减少,拉力最高为32.686N。相同载荷下,退变椎间盘应力分布发生了变化,髓核压力由45.170~55.308N降至5.471~8.046N;纤维环压力增加,内层纤维环由80.379~95.923N增加至98.898~120.557N,中层纤维环由107.160~140.983N增加至118.549~156.827N,外层纤维环由160.872~204.867N增加至169.302N~216.298N。结论:椎间盘退变后其髓核和纤维环的应力分布会发生变化,在总应力变化不大的前提下,髓核所受应力明显减小,而纤维环所受应力则相应增加,尤以内层和中层纤维环为主。这可能是椎间盘突出和椎间盘源性腰痛的原因之一。