季伟  王向阳  徐华梓  池永龙  徐晖  盛孙仁

摘要： 目的 研制一套模拟人体脊柱在体运动的离体加载装置，进行脊柱生物力学实验研究。方法 利用轴承原理，在加载盘上设计安装旋转锁定装置，加载时旋转于所需测试位置后用螺栓锁定状态，再通过万能材料试验机提供自动加载动力源，在脊柱标本上施加前屈/后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转6个方向的纯力矩，模拟脊柱的在体运动，并用三维扫描仪对脊柱标本加载前后位置进行扫描测量。利用该加载装置对6具1岁龄猪颈椎（C2-C6）在6种加载状态下进行运动范围测量,并对该加载装置进行精度验证和误差分析。结果 建立了一套人体脊柱三维运动实验装置，6具猪颈椎标本经加载测量得到6个方向的中性区和活动范围数据，总测量误差值小于3.5％。结论 该装置巧妙的设计较好地模拟了脊柱在体运动，可实现人体脊柱的快速加载，费用低、方法简单实用，能大大提高实验的效率，在脊柱的离体加载方面具有较大的推广应用价值。