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题名软骨终板退化对颈椎椎间盘物质运输和力学响应的影响
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作者
刘景龙
徐鹏
李侨
王丽珍
樊瑜波
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机构
北京航空航天大学生物力学与力生物学教育部重点实验室
杭州市北京航空航天大学国际创新研究院(北京航空航天大学国际创新研究院)
北京航空航天大学医学科学与工程学院
北京航空航天大学虚拟现实技术与系统全国重点实验室
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出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2024年第6期763-774,共12页
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基金
国家自然科学基金(“叶企孙”科学基金项目)(U2241273)。
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文摘
软骨终板内的液体流动是椎间盘营养供给和代谢废物运输的主要途径.退化的终板刚度增加、渗透性和含水量下降,会影响椎间盘内物质运输和力学响应.基于人体颈椎计算机断层扫描数据建立了C5-C6节段的多孔介质有限元模型.对验证后的模型施加压缩、前屈、后伸、轴向旋转和侧弯五种载荷,通过改变终板渗透性、孔隙比和模量,分析了正常、钙化和硬化三种状态下椎间盘的响应.结果表明:软骨终板退化增加了软骨终板和髓核的多孔压力,降低了软骨终板的流体速度.前屈载荷下,与正常终板对比,钙化和硬化终板导致髓核内流体的多孔压力分别增加了50.8%和88.9%.退化终板渗透率和含水量的降低导致髓核内液体不易流动,增加了髓核基体的应力,在压缩和轴向旋转载荷下,硬化终板导致髓核基体的最大主应力分别增加了122.2%和100.0%.
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关键词
软骨终板退化
多孔介质建模
流体多孔压力
数值计算
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Keywords
cartilage endplate degeneration
porous media modeling
fluid porous pressure
numerical simulation
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分类号
O39
[理学—工程力学]
R318.01
[理学—力学]
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