青少年女子举重运动员腰骶关节的有限元建模及椎间盘生物力学分析

摘要

目的:尝试通过三维有限元建模及生物力学分析的方法,找出青少年女子举重运动员的损伤原因,为教练员和队医更具针对性地进行损伤预防及提升康复效率提供理论依据。方法:选取江苏省一线青少年女子举重运动员1名,通过CT图像文件进行腰骶关节模型重建。建立更加精细且具有解剖学特征和生物力学特点的腰骶关节有限元模型。结果:青少年女子举重运动员腰骶关节受轴向载荷时,L5上缘和椎间盘前部出现明显形变,最大形变量为5.44 mm,椎体上表面和骶骨耳状面为主要受力部位;椎间盘的Von-Mises应力传递方向由右后方向左侧递增,应力集中点出现在纤维环侧后方。结论:青少年女子举重运动员腰骶关节受轴向载荷时,椎体上表面和骶骨耳状面为主要受力部位;椎间盘前部受挤压出现明显形变,同时其左侧中后部有明显的应力集中现象。这提示椎间盘后侧方可能因为长期应力集中而致使运动员出现下腰痛甚至椎间盘后侧部纤维环出现破裂。