目的通过有限元模型分析正常轴向载荷下人体不同姿势对腰椎间盘的影响。方法采用多排螺旋CT和MRI对24名健康成年男性腰椎进行扫描,将采集到的腰椎图像数据导入Mimics Research 20.0三维重建软件进行L_(4)、L_(5)椎体及椎间盘模型重建,...目的通过有限元模型分析正常轴向载荷下人体不同姿势对腰椎间盘的影响。方法采用多排螺旋CT和MRI对24名健康成年男性腰椎进行扫描,将采集到的腰椎图像数据导入Mimics Research 20.0三维重建软件进行L_(4)、L_(5)椎体及椎间盘模型重建,模型导入有限元分析软件,模拟正常站立、前屈、后伸、扭转、侧弯5种人体不同姿势对L_(4、5)椎间盘应力及应变的影响。结果正常站立时L_(4、5)椎间盘的应力为(85.72±5.74)N,椎间盘应变为0.86±0.08;人体前屈时L_(4、5)椎间盘的应力为(89.53±7.64)N,椎间盘应变为0.85±0.06;人体后伸时L_(4、5)椎间盘的应力为(90.36±6.07)N,椎间盘应变为0.83±0.07;人体侧弯时L_(4、5)椎间盘的应力为(159.06±8.42)N,椎间盘应变为0.59±0.12;人体水平扭转时L_(4、5)椎间盘的应力为(155.76±6.58)N,椎间盘应变为0.62±0.11。人体不同姿势下L_(4、5)椎间盘的应力差异有统计学意义(F=706.260,P<0.001),与人体正常站立、人体前屈、人体后伸时相比,人体扭转、侧弯时L_(4、5)椎间盘的应力更大,差异有统计学意义(P<0.001)。人体不同姿势下L_(4、5)椎间盘的应变差异有统计学意义(F=65.530,P<0.001),与人体正常站立、人体前屈、人体后伸时相比,人体扭转、侧弯时L_(4、5)椎间盘的应变更小,差异有统计学意义(P<0.001)。结论L_(4、5)椎间盘抵抗轴向压缩和前后弯曲的能力大于左右侧弯和水平扭转,人体左右侧弯和水平扭转状态下叠加的载荷更容易引起腰椎间盘损伤。展开更多
文摘目的通过有限元模型分析正常轴向载荷下人体不同姿势对腰椎间盘的影响。方法采用多排螺旋CT和MRI对24名健康成年男性腰椎进行扫描,将采集到的腰椎图像数据导入Mimics Research 20.0三维重建软件进行L_(4)、L_(5)椎体及椎间盘模型重建,模型导入有限元分析软件,模拟正常站立、前屈、后伸、扭转、侧弯5种人体不同姿势对L_(4、5)椎间盘应力及应变的影响。结果正常站立时L_(4、5)椎间盘的应力为(85.72±5.74)N,椎间盘应变为0.86±0.08;人体前屈时L_(4、5)椎间盘的应力为(89.53±7.64)N,椎间盘应变为0.85±0.06;人体后伸时L_(4、5)椎间盘的应力为(90.36±6.07)N,椎间盘应变为0.83±0.07;人体侧弯时L_(4、5)椎间盘的应力为(159.06±8.42)N,椎间盘应变为0.59±0.12;人体水平扭转时L_(4、5)椎间盘的应力为(155.76±6.58)N,椎间盘应变为0.62±0.11。人体不同姿势下L_(4、5)椎间盘的应力差异有统计学意义(F=706.260,P<0.001),与人体正常站立、人体前屈、人体后伸时相比,人体扭转、侧弯时L_(4、5)椎间盘的应力更大,差异有统计学意义(P<0.001)。人体不同姿势下L_(4、5)椎间盘的应变差异有统计学意义(F=65.530,P<0.001),与人体正常站立、人体前屈、人体后伸时相比,人体扭转、侧弯时L_(4、5)椎间盘的应变更小,差异有统计学意义(P<0.001)。结论L_(4、5)椎间盘抵抗轴向压缩和前后弯曲的能力大于左右侧弯和水平扭转,人体左右侧弯和水平扭转状态下叠加的载荷更容易引起腰椎间盘损伤。
