腰椎终板结构的生物力学研究

目的:研究腰椎终板不同位点的生物力学特性分布规律.方法:选用人体新鲜腰椎标本30椎,对终板上平面的24个测试点进行压缩加载试验,用直径1.5 mm的半球形压头以12 mm/min的速度垂直终板平面下压,有所得的力-压缩力位移曲线计算最大压缩力,采用析因分析对实验数据进行统计学处理.结果:①L1-L3与L4-L5上终板平面最大压缩力差异具有统计学意义(P<0.05),L1-L2与L3-L5下终板平面最大压缩力的差异具有统计学意义(P<0.05),腰椎终板平面最大压缩力由上到下有逐渐增大的趋势.②L1-L5腰椎上终板平面横线a与其余各线差异具有统计学意义(P<0.05).纵线1,6与其余各线差异具有统计学意义(P<0.05).下终板平面横线a与其余各线差异具有统计学意义(P<0.05).纵线3,4线与其余各线差异具有统计学意义(P<0.05).③L3-L5上、下终板的最大压缩力差异均有统计学意义(P<0.05),余椎体差异无统计学意义.结论:L1-L5终板平面最大压缩力由上到下有逐渐增大的趋势,腰椎终板平面的后外侧部是椎体生物力学强度最大的部位,外周部的最大抗压力大于中央部,L3-L5椎体下终板平面的最大抗压力大于上终板平面,在进行椎间手术时植入物应尽量放置于终板的后外侧部以减少术后沉陷率.

腰椎椎弓峡部裂的应力分析

[目的]探讨腰椎椎弓峡部裂发病的力学因素，为治疗与预防腰椎峡部裂提供参考。[方法]采用三维有限元方法建立完整的脊柱腰段（L1-5）有限元模型，分析7种不同姿势下腰段脊柱椎弓峡部的应力分布情况。[结果]各椎弓峡部应力值由L1-5逐渐增大，椎弓峡部在前屈、后伸位均出现明显的应力集中，其中后伸位时应力值最大。[结论]椎弓峡部裂的发生是峡部长期高应力刺激的结果，而且与腰椎后伸关系最为密切。

腰椎三维有限元模型建模的方法探讨

目的：探索一种快速、精确的建立腰椎三维有限元模型的简便方法。方法：利用Mimics软件直接将CT扫描样本得到的Dicom标准文件进行处理，并导入逆向工程软件Geomagic Studio来生成模型的表面，最后在ANSYS软件里面生成三维实体有限元模型并进行初步的计算。结果：建立-腰椎运动节段有限元模型。结论：通过联合使用Mimics软件、Geomagic Studio软件对模型进行重建，并结合ANSYS软件生成三维有限元计算模型，从而得到一种简便的建立有限元模型的方法。