韧带损伤影响腰椎稳定性的生物力学特征
李银倩1
吕杰1
丁立军2
王多多3
郭潘靖3
曹金凤4
周楠5
吕强5
1.上海健康医学院,康复学院,上海市 2013182.上海健康医学院,医疗器械学院,上海市 2013183.上海理工大学健康科学与工程学院,上海市 2000934.上海大学期刊社,上海市 2004445.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院,上海市 200437
摘要：背景:韧带是维持腰椎稳定的重要结构,由于产生的机械应力这些结构容易退化,而对于韧带损伤的研究较少.
目的:基于三维有限元模型模拟韧带损伤,确定各个韧带在运动状态下的活动度及应力方面的作用,系统探讨韧带受损对腰椎稳定性的影响和生物力学意义.
方法:建立腰椎L4-L5有限元模型,约束L5下表面所有自由度,施加5 N·m力矩模拟腰椎的各个运动状态,通过改变韧带弹性模量模拟韧带渐进式受损.
结果与结论:①大部分韧带损伤伸展活动度都出现了明显的增大;相比之下侧弯活动度无明显变化.②关节囊韧带受损后前屈、后伸和侧弯的活动度明显增大;前纵韧带受损后伸展活动度明显增大;横突韧带损伤导致侧弯活动度明显增大.③单韧带损伤后,伸展时活动度变化最为显著;单韧带受损后剩余韧带应力增大,尤其是关节囊韧带;整体来看棘间韧带和黄韧带应力变化最不明显;韧带应力在侧弯状态下变化最小,而扭转状态下变化最大.④韧带受损并未导致椎间盘压力发生重大变化,提示韧带损伤导致腰椎活动度增大,影响腰椎稳定性.⑤关节囊韧带稳定前屈、后伸和侧弯;前纵韧带稳定后伸;横突韧带稳定侧弯.⑥后伸运动对韧带损伤敏感,可通过后伸运动检查韧带病理变化.⑦单韧带损伤后剩余韧带给予应力补偿以维持腰椎稳定性.⑧棘间韧带和黄韧带损伤对周围韧带影响最小,关节囊韧带损伤对周围韧带影响最大.⑨韧带损伤对侧弯运动下的剩余韧带应力影响最小,而对扭转运动下的韧带应力影响最大,韧带损伤患者应避免扭转运动;韧带损伤不影响椎间盘压力.
关键词：有限元腰椎韧带渐进性损伤生物力学
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R496(康复医学)
论文发表日期：2024-07-21
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( 3286-3292 )
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