摘要

背景:斜扳法治疗腰椎间盘退变的生物力学研究主要集中于纤维环、髓核及骨性结构的应力及位移分析,对腰椎间盘退变后三关节复合体的力学研究目前较少见。目的:通过有限元分析斜扳手法对腰椎间盘退变后三关节复合体生物力学的影响。方法:将人体腰部CT图像导入到Mimics、Geomagic studio、solidworks、Hypermesh等有限元软件,构建L4、L5椎体、椎间盘、韧带、关节囊等有限元模型。根据腰椎间盘退变材料属性的不同分别给予赋值,建立正常及轻度、中度退变腰椎模型,分析斜扳法对不同退变程度腰椎间盘三关节复合体的力学分布影响。结果与结论:(1)斜扳手法作用后,正常及轻度、中度退变椎间盘的最大应力分别为0.78,3.21,3.94 MPa,而对应的椎间盘最大位移逐渐减少;(2)斜扳手法作用后,正常及轻度、中度退变椎间盘的纤维环应力逐渐增大,中度退变椎间盘的纤维环应力明显增加;正常及轻度、中度退变椎间盘髓核内的最大应力分别为0.87,0.56,0.44 MPa,关节囊的最大拉伸高度分别为1.74,2.48,3.10 mm;(3)结果表明,正常椎间盘能减少腰椎三关节复合体的应力加载,起到保护作用;斜扳手法对中度退变椎间盘的操作是安全的,其最大应力值不会造成腰椎组织的破坏。