青少年特发性脊柱侧凸胸廓对椎体轴向旋转影响的力学研究

摘要

目的研究青少年特发性脊柱侧凸（AIS）在轴向负载条件下胸廓结构对椎体旋转的影响。方法基于AIS患者CT扫描数据,构建包括胸廓和不包括胸廓两种三维有限元模型,进入ANSYS前处理器,设置边界条件和载荷,进入求解模块,进行不同载荷下轴向负载模拟计算,最后进入ANSYS后处理器,读取并分析脊柱侧凸不同椎体旋转角度大小和方向变化。结果胸廓对胸椎结构性侧凸以上椎体的旋转角度大小和旋转方向有明确影响,对腰椎椎体和骶椎的旋转没有作用。胸廓对顶椎的轴向旋转角度仅有轻度影响,两种模型在不同载荷条件下,顶椎的旋转方向一致,角度大小比较差异无统计学意义。结论 AIS脊柱畸形造成椎体和胸廓结构的解剖学改变,会带来生物力学的相应改变。畸形的胸廓不能有效保护胸椎轴向旋转的稳定性。