青少年特发性脊柱侧凸腰主弯患者腰椎-骨盆的生物力学分析
张聪1
赵岩2
杜小宇1
杜欣瑞1
庞廷娟1
付怡凝1
张浩1
张步洲1
李筱贺3
王利东4
1.内蒙古医科大学,内蒙古自治区呼和浩特市,0101102.内蒙古医科大学第二附属医院骨科,内蒙古自治区呼和浩特市,0101103.内蒙古医科大学基础医学院解剖实验室,内蒙古自治区呼和浩特市,0101104.内蒙古国际蒙医医院,内蒙古自治区呼和浩特市,010110
摘要：背景:青少年特发性脊柱侧凸导致脊柱结构和应力发生改变,腰椎在脊柱中承受的载荷最大,骨盆也起着传导重力的作用,故青少年特发性脊柱侧凸腰主弯患者腰椎骨盆的生物力学分析尤为重要.目的:建立青少年特发性脊柱侧凸腰主弯腰椎-骨盆三维数字化模型并进行有限元分析.方法:根据1例13岁女性特发性脊柱侧凸腰主弯患者的腰椎-骨盆CT薄层数据,应用Mimics 15.0软件重建三维数字化模型,以Pro/E 5.0软件建立初步几何模型并导入Hypermesh 13.0进行网格划分,最终通过Abaqus 6.14软件对该模型进行有限元分析.分析有限元模型在6种载荷条件下的位移、应力变化及该模型各椎体及椎间盘的应力变化.患者家属对试验方案知情同意,且得到医院伦理委员会批准.结果与结论:①建立了青少年特发性脊柱侧凸腰主弯患者的腰椎-骨盆的三维有限元模型;②模型在6种载荷条件下,L1椎体上部在左、右侧屈时位移变化最大,骶骨下端在前屈时位移最大;③椎间盘右缘在右侧屈运动条件下所受应力最大;前屈位时,腰椎间盘所受应力为前缘最大,左缘所受应力最小;后伸位时后缘所受应力最大,而右缘所受应力最小;侧屈位及旋转位时,右缘所受应力最大,前缘所受应力最小;④L5在6种运动中应力均最大,其中应力集中于上下关节突及椎弓根,尤其以右侧最为集中;⑤提示青少年特发性脊柱侧凸不同载荷会引起椎体或椎间盘不同位置受力及位移有相应变化,研究结果对脊柱侧凸的治疗和预防具有重要意义.
关键词：青少年特发性脊柱侧凸腰主弯腰椎骨盆有限元分析生物力学国家自然科学基金
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R445(诊断学)
资助基金：国家自然科学基金(81460330)内蒙古教育厅青年科技英才项目(njyt-15-b05)新疆维吾尔自治区科技计划(2016)内蒙古自治区科技创新引导项目(2017)新疆维吾尔自治区自然科学基金(2016MS08131)归国留学人员基金(201620)
论文发表日期：2020-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 1155-1161 )
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