青少年正常腰椎与腰椎间盘突出症关节突关节有限元分析

作者：王一丹; 许阳阳; 王海燕^*; 李筱贺^*; 李志军; 金凤; 邬超; 和雨洁; 高明杰; 关欢欢

来源：解剖学报, 2022, 53(06): 776-784.

DOI：10.16098/j.issn.0529-1356.2022.06.012

• 青少年腰椎间盘突出症
• 关节突关节
• 有限元分析
• 人

目的 探讨13～18岁正常与青少年腰椎间盘突出症(ALDH)关节突关节不对称对腰椎生物力学的影响。方法 联合应用软件MIMICS 21.0、3-Matic Medical 13.0、Geomagic Wrap 2017、HYPERMES 2019和有限元软件ABAQUS 2021建立下腰椎正常与ALDH三维有限元模型，根据关节突关节左右之差，选择13～18岁正常青少年和ALDH患者资料各3例，共计6例，分析比较施加不同力矩载荷下(中立位、侧屈和旋转工况)椎间盘应力大小。结果 1.建立6例男性正常与ALDH患者的L3～L5节段三维有限元模型，获得中立位、前屈、后伸、侧屈和旋转工况正常与ALDH应力、位移云图；2.正常青少年关节突关节角左右对称在中立位时，L4～5纤维环后侧应力增大；3.不同工况下，椎间盘应力纤维环均大于髓核，纤维环应力前屈>中立位>后伸；4. ALDH患者下腰椎关节突关节左侧大于右侧10°模型，后伸工况L4～5节段纤维环后侧应力明显增大。侧屈工况下，左侧屈纤维环左侧应力与右侧屈纤维环右侧应力比较，t=1.575,P<0.05,差异有统计学意义，右侧屈纤维环右侧应力大于左侧屈纤维环左侧应力。旋转工况，纤维环左右两侧应力>后侧应力。结论 1.正常与ALDH患者对比，不同姿态下，椎间盘应力均增大，可能导致椎间盘剪切力负荷增加，加剧椎间盘退变的进程。2.在关节突关节左右不对称度数大于10°时，度数小的一侧应力大。关节突关节不对称会导致椎体、椎间盘负荷过重，导致脊柱失稳。3.后伸时椎间盘应力小于中立位、前屈时的应力，后伸动作可以缓解椎间盘压力，对ALDH患者的恢复起到辅助作用。

• 单位
  内蒙古医科大学; 包头市中心医院; 基础医学院; 解剖学教研室