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退变性腰椎侧凸演变过程及相关生物
力学机制的有限元分析(一)


    脊柱是椎体和椎间盘通过椎间韧带、肌肉连接组成的。腰椎间盘柔性结构为腰椎提供了较大的活动度,椎体刚性结构起着重要的支撑作用。椎体和椎间盘在椎间韧带和肌肉的共同作用下形成了腰椎活动的基本功能单位,椎间盘和双侧关节突关节形成了三关节功能复合体保证了腰椎复杂的运动。

    椎间盘外周为4-6层同心圆状排列的纤维软骨组织,内部包裹着粘弹性不可压缩的髓核组织,上下连接软骨终板封闭形成的。纤维环层间纤维交叉排列、与终板分别交叉成角为30°和150°。外层纤维环纤维由致密的纤维层与后纵韧带混合融入椎体,内层为稀疏的胶原纤维组织。年轻时椎间盘内结构界限较清楚,移行区是薄层纤维组织将内层纤维环与粘弹性的髓核分隔。椎间盘相对少血管和神经支配。只有少量血管位于外层纤维环表面,穿过软骨终板但一般不能到达椎间盘内部,30岁左右时血管消失。营养供应和物质代谢主要通过软骨终板弥散功能完成。完整的基质是椎间盘保持承载能力必须的结构,大量的水饱和性粘多糖聚合物维持了髓核的应有体积容量以保证髓核功能。髓核中亲水性的粘多糖通过粘弹样蠕变缓冲脊柱振荡,吸收传递腰椎压缩载荷并将剩余载荷均匀分布到外周纤维环。椎间盘在高负荷轴向压缩载荷作用下,髓核压应力剧增、具有较强的刚性特征,当压应力引起椎体终板压缩骨折时,纤维环纤维破裂却很少见。由此可见,椎间盘主要承载轴向压缩载荷并对压应力表现出较高的稳定性。

摘自《退变性腰椎侧凸演变过程及相关生物力学机制的有限元分析》
作者:黄平,博士;学位授权单位:第二军医大学,年度:2013

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