胸腰椎运动节段有限元模型屈伸过程中肌肉力的模拟

作者：关海山; 杨惠林; 冯皓宇

来源：山西医药杂志(下半月刊), 2007, 36(01): 17-20.

DOI：10.3969/j.issn.0253-9926.2007.01.006

• 有限元分析
• 胸腰椎
• 椎间盘
• 肌肉力

目的研究胸腰椎运动节段(T12-L1-L2)前屈、后伸时竖脊肌力和椎间盘内压力的变化。方法建立T12-L1-L2节段三维非线性有限元模型,通过离体实验以验证模型有效性。T12-L1-L2节段在后伸10°、5°,直立0°,前屈5°、10°、15°、20°时,模拟上身重力(260 N)和节段间局部肌肉力(0、100、200 N)作用,观察竖脊肌力及椎间盘内压力变化。结果竖脊肌力随T12-L1-L2节段屈曲角度的增大而逐渐增大,维持T12-L1-L2节段后伸10°、直立0°、屈曲20°姿势的竖脊肌力分别需要0、150和410 N。节段间局部肌肉力可以相应减小竖脊肌力,但会使椎间盘内压力增高。如果忽略所有肌肉力作用,椎间盘压力会发生显著变化。结论脊柱生物力学研究不能忽视肌肉力的作用,节段间局部肌肉力对椎间盘内压力变化有明显影响。

• 单位
  苏州大学附属第一医院; 山西医科大学第二医院