黄菊英  李海云  吴浩

摘要： 目的 建立腰椎间盘突出症力学特征的数值计算分析模型，为腰椎间盘突出症的力学机理提供一种检测评估方法。方法 利用健康成人L4~5腰椎运动节段CT影像， 采用Mimics 10.01医学图像处理软件和Geomagic 10.0逆向工程软件分别建立L4~5腰椎运动节段的椎骨和椎间盘，并在Ansys软件中附加腰椎相关韧带及通过改变椎间盘突出后对应的材料属性，建立腰椎L4~5运动节段有限元模型，构建正常模型和腰椎间盘突出模型；运用有限元方法模拟正常椎间盘和突出椎间盘在轴向压力、前弯、侧弯、旋转和后伸5种载荷下的生物力学特征参数。结果 椎间盘突出后，椎间盘的应力分布及传递载荷的能力改变，应力集中于纤维环后外侧；在相同的载荷情况下，突出的椎间盘的最大形变量比正常椎间盘的大；椎间盘突出模型的小关节突接触力比正常模型的小关节突接触力大。结论 椎间盘突出后，椎间盘的承载功能下降，关节突的应力水平升高，小关节的负荷增加，从而导致腰椎稳度下降。