文献类型：学位论文

中文题名：模拟按压手法对腰椎运动节段三维有限元模型生物力学作用的研究

作者：杨学锋[1];

第一作者：杨学锋

机构：[1]甘肃中医学院;

第一机构：甘肃中医药大学

导师：张晓刚;甘肃中医学院

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：模拟按压手法;生物力;有限元模型

年份：2008

摘要：目的：建立新型腰椎运动节段三维有限元模型，测定并比较模拟按压手法载荷时前屈30°、后伸10°、水平位三种状态下对腰椎运动节段各组织的应力分布和结构变化，探讨按压手法的生物力学作用机制和最佳作用状态。 方法： 基于正常成年自愿者腰椎l3-s1运动节段的系列三维截面ct图像，采用轮廓线的描述方式提取平面数据，通过将平面数据坐标进行三维化处理，获得腰椎运动节段的三维体数据，利用adina有限元分析软件，同时采用从底向上和从顶向下的混合式建模方式重建腰椎运动节段的三维有限元模型，模拟按压手法载荷时前屈30°、后伸10°、水平位三种状态，提取椎体、椎间盘、纤维环、髓核在三维空间的应力、应变和位移云图，分析手法在三种状态下对腰椎运动节段各组织的应力分布和结构变化。 结果：所需模型建立成功，可用于模拟按压手法的实验研究。当按压作用力加至最大300n时，提取水平位的云图显示：椎体和横突位移变化不明显；而棘突和小关节突变化较明显，尤以棘突位移最大。提取前屈30°位的云图显示：棘突位移较大：在一个腰椎运动节段上一椎体的横突、棘突和小关节突位移比下一椎体的横突、棘突和小关节突的位移大；椎体小关节突的位移绝对值较大。提取后伸10°位的云图显示：在一个腰椎运动节段上一椎体的棘突和小关节突的位移绝对值比椎体的位移绝对值要大，下一椎体的棘突和小关节突的位移绝对值与椎体的位移绝对值基本一致；上一椎体的两横突位移大小及方向不一致；椎体小关节突的位移绝对值较大。在上述三种状态下云图显示：椎间盘、髓核、纤维环整体位移是负值，说明位移方向是从后向前，且位移以后缘最明显，髓核后缘内层比外层位移幅度大，纤维环后缘内层比外层位移幅度大。且椎间盘、髓核、纤维环的应变、应力与位移相似，椎体与椎弓根的应变、应力相似。 结论：完善腰椎多节段三维有限元生物力学模型的建立；查阅文献证实，目前国内外尚未有应用模拟按压手法载荷时三种状态下腰椎生物力学研究的报道，本研究当按压作用力加至最大300n时，模型云图的变化显示可能纠正小关节的紊乱，使突出的髓核还纳，有可能改变破裂椎间盘与神经根的相对位移，松解神经根与突出椎间盘的粘连或相互之间发生位移而减轻对神经根的压迫，从而达到治疗作用。经比较分析得出后伸lo°位时临床治疗效果相对最好，其次为水平位时，最后为前屈30°位时的治疗效果。