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腰椎峡部的疲劳特性和应力传导分布特征的研究(三)


     研究不同工况下腰段脊柱各活动节段椎弓峡部应力分布情况,我们选择了模型上代表右侧椎弓峡部的4个节点,并用von mises应力进行计算分析.在分析前屈,后伸,右侧屈,右旋,左旋等工况基础上,进一步分析了右侧屈+前屈,右侧屈+后伸两种组合工况的应力分布云图。

     (1)L4椎体双侧外1/2腰椎峡部缺损腰椎节点位移等值线图显示腰椎运动节段的藕合运动效应,当腰椎运动节段无论是在前屈、旋转还是侧弯时,其运动形式总是复合存在,表现在XYZ三轴空间发生的相对位移程度不同,在腰椎运动节段节点上形成位移线等高图。

     (2)L4椎体双侧外1/2腰椎峡部缺损腰椎节点应力分布图显示在旋转外力条件下峡部周边部位出现高应力区。发生旋转的上位椎体以及肌肉软组织对于旋转轴心产生挤压,而这种力量通过椎体腰椎峡部传导。

     (3)L4椎体双侧外1/2腰椎峡部缺损腰椎节点应力分布图显示在旋转外力作用下关节突以及椎弓根周边部位出现高应力区。结果表明,腰椎后伸+右旋转左侧受力最大,对关节突应力分布产生明显影响。而棘突并非旋转轴心,结果显示应力分布无集中趋势。上述结果表明提示当峡部缺损达到1/2时,残余峡部的力学强度下降显著,相当一段时期内(至少3月)应尽量避免后伸等有害应力,应根据患者情况予植骨内固定或椎间融合,以预防远期出现节段性不稳。

     (4)前纵韧带、后纵韧带、棘间韧带等韧带结构附着处应力应变无明显改变。

     (5)腰椎运动节段其它部位所受应力变化则相对较小。


《腰椎峡部的疲劳特性和应力传导分布特征的研究》
作者:张志,硕士;学位授权单位:广州中医药大学;年度:2010

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