胸腰段三维非线性有限元建模及临床意义

目的建立胸腰段三个椎体节段的三维非线性有限元模型并对模型的有效性进行验证。方法建立T12/L1/L2三个椎体节段的三维非线性有限元模型,该模型分别在垂直压缩力800N作用下,屈曲、后伸、侧弯、扭转力矩作用下,最大力矩皆为16N·m,分析模型的平均刚度、屈曲和后伸力矩与旋转角度的关系,观察椎间盘纤维环上的应力分布情况。结果模型的平均刚度及力矩-旋转角度关系曲线和其他作者的实测法所得结果基本一致;椎间盘纤维环上应力符合临床和其他作者有限元分析所得结果。结论本研究通过一种改良的测量建模法建立的胸腰段有限元模型符合脊柱生物力学的一般特点,可以对胸腰段和胸腰段内固定的生物力学进行研究。