T12—L1椎体有限元模型的建立及其爆裂骨折的有限元分析

摘要

研究背景： 脊柱骨折是十分常见的骨折，胸腰段脊柱处于生理弧度的交汇处，是应力集中之处，因此该处骨折更加常见。胸腰部损伤在所有脊柱损伤中占到了30％-60％，尽管爆裂骨折在所有脊柱损伤中仅占到了大约15％，但是爆裂骨折造成的神经损伤占到了50％-60％，因此充分的了解爆裂骨折的机制对于其预防，缓解和治疗都是非常有用的。 对象： 一名健康成年男性方法： 对一名例行体检的健康成年男性进行CT扫描，得到的数据图片以DICOM格式输出并保存，导入到医学三维重建软件MIMICS中进行处理，生成三维实体，并确定单元类型赋予材料属性。然后将实体模型导入到ANSYS10.0有限元软件中，生成胸腰椎三维有限元模型。模型验证后，通过对T12椎体顶部预置的密度均匀的坚硬的板块上施加垂直方向上的冲击负荷，分析椎体的应力分布，探讨胸腰椎爆裂骨折的机制。 目的： 建立T12-L1椎体三维有限元模型，并应用该模型探讨T12椎体在动态垂直方向冲击负荷下的胸腰结合部爆裂骨折的机制。 结果： 垂直方向上施加的载荷达到最大时，终板会嵌入椎体里，终板的中心部位承受最大应力，应力集中与相应的与终板连接的松质骨的中心部位。这可能证实了一种假设：终板核心物质进入椎体，继续进入使得松质骨的脂肪和骨髓被挤了出来。当进入椎体的速度快于脂肪和骨髓被挤出的速度时，椎体会突破前方和后方的皮质骨发生爆裂。突发的后皮质的骨折，紧接着短暂的碎片进入脊椎管的位置会比最终观察到的位置要深，因为在爆裂的过程中，碎片会退出椎体。 结论： 垂直方向上施加载荷，T12椎体会产生震动，达到最大载荷时，终板会嵌入椎体里，终板的中心部位承受最大应力，应力集中与相应的与终板连接的松质骨的中心部位。

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结论

参考文献

附录

综述 胸腰椎脊柱损伤的生物力学及有限元分析

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