非融合技術人工椎體的設計及有限元分析.pdf

1、雖然脊柱融合術在恢復脊柱穩(wěn)定性方面的效果無可厚非，然而卻有造成術后后遺癥的危險，主要原因就是脊柱的生物力學性能遭到破壞，從而使相鄰椎間盤及周圍組織發(fā)生退變。近年來，隨著脊柱生物力學和材料科學的加速發(fā)展，脊柱非融合術已成為彌補脊柱融合術的缺陷來治療腰椎退行性疾病的新方法。
　　非融合技術人工腰椎間盤在國內(nèi)外臨床中的應用很多，并且在脊柱的穩(wěn)定性和運動學特性的恢復方面療效顯著，但是在其置換后的生物力學方面的研究卻并不完美，需要繼續(xù)研究。

2、因此，目前的研究重點就是選擇合適的材料、設計合理的人工椎間盤裝置。本課題提出一種新的人工椎體及椎間盤結(jié)構，通過有限元軟件分析置換模型在各運動狀態(tài)下的應力及應變，為下一步的臨床應用提供理論依據(jù)，同時為進一步的設計提供參數(shù)依據(jù)。
　　目的:建立新型人工椎體及椎間盤置換的有限元模型并對其進行應力、應變分析。
　　方法:確定假體的設計結(jié)構，將螺旋CT斷層掃描技術和逆向工程方法結(jié)合使用，完成腰椎椎體和椎間盤置換的有限元模型的建立，并對

3、模型進行單一運動狀態(tài)（正壓、前屈、側(cè)彎和扭轉(zhuǎn)）和復雜運動狀態(tài)（正壓前屈、正壓側(cè)彎和正壓扭轉(zhuǎn)）的靜力學分析，研究其應力及應變分布。
　　結(jié)果:順利地創(chuàng)建了人工椎體及椎間盤的有限元置換模型，在各運動狀態(tài)下，硅膠間盤的較大應力與較大變形的部位大致是相同的，且都偏向于力作用的部位，這與人體脊柱的正常運動狀態(tài)相一致;單一運動狀態(tài)下，扭轉(zhuǎn)時硅膠間盤的應力及變形量相比于正壓、前屈、側(cè)彎時要大，這與扭轉(zhuǎn)是致使腰椎間盤發(fā)生病變的主要原因之一的說法一