有限元分析不同牵伸时长相邻腰椎节段和椎间盘应力及位移的变化

作者：李民^*; 董竑麟; 汪桂珍; 闫沛春

来源：中国组织工程研究, 2020, 24(21): 3281-3286.

• 牵伸
• 时长
• 腰椎
• 模型
• 生物力学
• 脊柱手法床
• 三维有限元

背景:与传统牵伸手法对比,利用脊柱手法床气柱叠加结构进行牵伸可以很好地掌控牵引时间,通过有限元分析能详细计算出相邻腰椎节段的应力,为临床脊柱手法床的腰椎牵引提供更好的牵引处方理论依据。目的:利用脊柱手法床模拟倒盖金被手法进行牵伸,并通过有限元分析不同牵伸时长对相邻腰椎节段应力大小及分布的影响。方法:选择健康男性志愿者1例,年龄26岁、身高174 cm、体质量60 kg,受试者对试验方案理解并签署知情同意书,研究获得福建中医药大学附属康复医院伦理委员会的批准(批准号:2016XJS-001-01)。依据志愿者T12-S1的CT图像,建立正常人体腰椎的有效三维有限元模型,通过三维有限元分析利用脊柱手法床顶推L3棘突时,L3在手法的牵引下分别维持至10,20,30 s时,上下相邻的腰椎间盘、椎小关节的应力变化情况,并且分析该变化的内在规律及作用机制。结果与结论:①顶推高度为5cm,作用时长介于1.25-17s时,相邻腰椎节段的应力值是持续增大的,椎间盘:L2-L3为4.60-5.68MPa,L3-L4为5.26-6.61MPa;椎小关节:L2-L3为7.01-8.67MPa,L3-L4为5.22-6.50MPa;②在顶推作用时长超过24s以后,相邻椎间盘、椎小关节应力基本保持不变;③因此脊柱手法床作用于腰椎时对相邻腰椎节段不会造成损伤;使用脊柱手法床的作用时长应在25-30 s之间。

• 单位
  福建中医药大学