随动载荷对腰椎小关节接触力的影响

作     者：都承斐 李俊伟 刘海英 黄云鹏 

作者机构：天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 福建医科大学附属第一医院骨科福州350005 

基　　金：国家自然科学基金项目(11432016 11402172 11602172) 福建省卫生系统中青年人才培养项目(2013-ZQN-ZD-19) 福建省临床重点专科建设项目(闽卫科教149号) 

出 版 物：《医用生物力学》 (Journal of Medical Biomechanics)

年 卷 期：2017年第32卷第4期

页      码：363-368页

摘      要：目的研究不同大小随动载荷在腰椎不同姿态下对小关节接触力的影响。方法建立非线性三维有限元腰椎模型(L1~S1),并考虑小关节软骨的非均一厚度和非线性材料特征。对腰椎模型施加不同大小的随动力预载荷(0、0.5、0.8、1.2 k N)以及7.5 N·m不同方向上(前屈、后伸、侧弯、轴向旋转)的纯力矩,对比各运动节段两侧小关节上在不同加载工况下的接触力,并定量研究随动载荷对小关节不对称性的影响。结果随动载荷的应用会增大屈伸以及侧弯(同侧)状态下的小关节接触力,而减少侧弯(对侧)时的小关节接触力,而且这种增大(或减小)效应会随着随动载荷本身的增大而减弱。对于轴向扭转,预载荷对小关节力几乎没有影响。在腰椎不同的姿态下,随动载荷对于小关节接触力不对称性的影响按从大到小排列依次为:侧弯(同侧)、前屈、侧弯(对侧)、后伸、轴向扭转。结论随动载荷对腰椎小关节接触力的影响随腰椎运动姿态的不同而不同。在腰椎的生物力学研究中,小关节的不对称性需要被充分考虑,尤其是在生理载荷作用下腰椎后部结构的研究中。

主 题 词：小关节 随动载荷 腰椎 接触力 有限元分析 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

核心收录：

D　O　I：10.16156/j.1004-7220.2017.04.011

馆 藏 号：203255055...