应用三维有限元法分析正常人腰椎椎体的应力分布

摘要

目的：了解正常人腰椎椎体的应力分布特点。方法：采用ＱＣＴ扫描一正常志愿者的Ｌ１椎体，依据Ｌ１椎体的ＣＴ片以Ａｌｇｏｒ的ＦＥＡＳ有限元分析系统逐层几何形重建，并按照骨窗灰度适当划分单元，建立Ｌ１的３１２８个结点，２１８８个块单元的三维有限元模型。各单元材料特性依据校正后的ＣＴ值－表观密度－弹性模量间的换算关系进行计算，共采用了２００种弹性材料，进行８００Ｎ轴向加载，进行应力分布计算。结果：应力集中的部位有小关节、椎弓根、上下终板中部及椎体的侧后壁下缘；骨松质椎体中部略偏后方和上下终板附近应力水平较高，高应力区呈三维“工”形结构。结论：正常人腰椎椎体的应力分布与解剖学结构具有一致性。