有限元研究肌肉力对胸腰椎节段椎体应力的影响

被引:8
作者
关海山 [1 ]
韩来春 [1 ]
马迅 [1 ]
冯皓宇 [1 ]
杨惠林 [2 ]
机构
[1] 山西医科大学第二医院骨科
[2] 苏州大学附属第一医院骨科
关键词
胸椎; 腰椎; 肌收缩; 应力,物理; 有限元分析;
D O I
暂无
中图分类号
R318.01 [生物力学];
学科分类号
0831 ;
摘要
目的研究胸腰椎节段(T12-L1-L2)屈曲过程中躯干肌肉力的大小及其对椎体应力的影响。方法建立T12-L1-L2节段三维有限元模型,体外生物力学实验资料验证模型有效性。以轴向随动载荷代替节段间局部肌肉力作用。分别在T12-L1-L2节段屈曲0°、5°、10°、15°时,模拟上身重力(260N)、竖脊肌力以及随动载荷(0、100、200N)作用,观察竖脊肌力、椎体表面von Mises应力变化。结果随着T12-L1-L2节段屈曲角度增大,竖脊肌力和椎体表面von Mises应力随之逐渐增大,而随动载荷对椎体表面von Mises应力影响不明显。如果忽略所有肌肉力作用,模型在纯弯矩作用下屈曲相同角度,椎体表面von Mises应力明显降低。结论脊柱生物力学研究不能忽视周围肌肉力的作用,屈曲角度和背侧肌肉力对椎体应力有明显影响。
引用
收藏
页码:904 / 907
页数:4
相关论文
共 7 条
[1]  
ISSLS Prize Winner: A Novel Approach to Determine Trunk Muscle Forces During Flexion and Extension: A Comparison of Data From an In Vitro Experiment and In Vivo Measurements[J] . H.-J. Wilke,A. Rohlmann,S. Neller,F. Graichen,L. Claes,G. Bergmann.Spine . 2003 (23)
[2]  
The Effect of Cement Augmentation on the Load Transfer in an Osteoporotic Functional Spinal Unit: Finite-Element Analysis[J] . Anne Polikeit,Lutz Peter Nolte,Stephen J. Ferguson.Spine . 2003 (10)
[3]  
Influence of a Follower Load on Intradiscal Pressure and Intersegmental Rotation of the Lumbar Spine[J] . Antonius Rohlmann,Sylvia Neller,Lutz Claes,Georg Bergmann,Hans-Joachim Wilke.Spine . 2001 (24)
[4]   Load sharing between the shell and centrum in the lumbar vertebral body [J].
Silva, MJ ;
Keaveny, TM ;
Hayes, WC .
SPINE, 1997, 22 (02) :140-150
[5]   ROLE OF LIGAMENTS AND FACETS IN LUMBAR SPINAL STABILITY [J].
SHARMA, M ;
LANGRANA, NA ;
RODRIGUEZ, J .
SPINE, 1995, 20 (08) :887-900
[6]  
Thoracolumbar Burst Fracture: A Biomechanical Investigation of Its Multidirectional Flexibility[J] . Manohar M. Panjabi,Tec h,Thomas R. Oxland,Ruey-Mo Lin,Timothy W. McGowen.Spine . 1994 (5)
[7]   A UNIVERSAL MODEL OF THE LUMBAR BACK MUSCLES IN THE UPRIGHT POSITION [J].
BOGDUK, N ;
MACINTOSH, JE ;
PEARCY, MJ .
SPINE, 1992, 17 (08) :897-913