目的:建立正常人L_3⁵三維有限元模型,應(yīng)用有限元法分析脊柱內(nèi)鏡不同程度椎間孔一次成形對(duì)腰椎穩(wěn)定性的影響。方法:選取1名既往無(wú)腰椎疾患病史的26歲健康中國(guó)男性志愿者,采用高分辨率64排螺旋CT對(duì)腰椎進(jìn)行薄層掃描,獲取腰椎DICOM格式數(shù)據(jù)并刻錄至光盤保存。應(yīng)用Mimics、Geomagic、Solidworks和Ansys軟件建立正常人L_3⁵三維有限元模型,于L_4⁵節(jié)段模擬經(jīng)皮椎間孔入路脊柱內(nèi)鏡手術(shù),分別在環(huán)鋸直徑（d=7.5 mm）的1/3、2/3及3/3位置處平行于冠狀面及椎間盤水平切除L_4⁵左側(cè)關(guān)節(jié)突腹側(cè)進(jìn)行椎間孔一次成形。對(duì)不同模型施加特定載荷和邊界條件后進(jìn)行力學(xué)分析,記錄不同程度椎間孔一次成形后模型L_4⁵節(jié)段的屈伸、左右側(cè)屈及左右旋轉(zhuǎn)范圍和椎間盤最大應(yīng)力,并與正常模型比較。結(jié)果:本研究所構(gòu)建的L_3⁵有限元模型具有逼真的... 

【文章來(lái)源】：山西醫(yī)科大學(xué)山西省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

經(jīng)Geomagic軟件優(yōu)化后的L3~5椎體

山西醫(yī)科大學(xué)（博）碩士學(xué)位論文31.5mm生成L3~5松質(zhì)骨模型。最后將獨(dú)立的L3~5實(shí)體模型及松質(zhì)骨模型導(dǎo)入機(jī)械設(shè)計(jì)軟件Solidworks中，通過(guò)組合、刪減操作將實(shí)體椎骨中的松質(zhì)骨去除得到皮質(zhì)骨，最后將腰椎皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨進(jìn)行組裝。依據(jù)腰椎解剖結(jié)構(gòu)創(chuàng)建與椎體完全貼合的軟骨終板（厚度1mm）、小關(guān)節(jié)軟骨（厚度＜1mm）、纖維環(huán)和髓核（髓核約占整個(gè)椎間盤面積的40%）等結(jié)構(gòu)，完成L3-5幾何模型的創(chuàng)建（圖1-4）。圖1獨(dú)立分割出的L3~5椎體圖2：Mimics中創(chuàng)建的L3~5椎體三維模型圖3:經(jīng)Geomagic軟件優(yōu)化后的L3~5椎體圖4:完整L3~5三維幾何模型1.2.2正常L3~5三維幾何模型的創(chuàng)建將創(chuàng)建好的L3~5幾何模型導(dǎo)入有限元分析軟件Ansys，通過(guò)賦值、劃分網(wǎng)格等前處理最終完成L3~5有限元模型的建立，共135361個(gè)單元，237178個(gè)節(jié)點(diǎn)（圖5）。

山西醫(yī)科大學(xué)（博）碩士學(xué)位論文4定義關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面的接觸條件為有摩擦，摩擦系數(shù)為0.2。腰椎各韌帶（前縱韌帶、后縱韌帶、棘間韌帶、棘上韌帶、黃韌帶、橫突間韌帶和關(guān)節(jié)囊韌帶）以僅承受拉力的Spring單元代替，腰椎各結(jié)構(gòu)材料屬性通過(guò)查閱文獻(xiàn)[8-10]獲得（表1）。A:正視圖B.側(cè)視圖C.后視圖圖5:L3~5腰椎有限元模型表1腰椎各部分材料屬性部位彈性模量（MPa）泊松比橫截面積（mm2）皮質(zhì)骨120000.3－松質(zhì)骨1000.2－終板10000.2－關(guān)節(jié)軟骨240.4－纖維環(huán)4.20.45－髓核10.499－前縱韌帶7.8－63.7后縱韌帶10－20橫突間韌帶10－1.8黃韌帶15－40棘間韌帶10－40棘上韌帶8－30關(guān)節(jié)囊韌帶7.5－301.2.3椎間孔一次成形L3~5三維幾何模型的創(chuàng)建

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]椎間孔鏡術(shù)相關(guān)解剖參數(shù)的CT影像測(cè)量[J]. 姜倍,李新華,胡舟揚(yáng),崔健,張錦飚,譚軍,李立鈞.  中國(guó)矯形外科雜志. 2019(19)
[2]經(jīng)皮內(nèi)鏡椎間孔入路椎間盤切除術(shù)中常規(guī)行椎間孔成形的必要性[J]. 劉新宇,原所茂,田永昊,閻峻,徐萬(wàn)龍,宮良泰,鄭燕平,李建民.  中華骨科雜志. 2019 (19)
[3]鏡下椎間孔成形減壓術(shù)治療腰椎側(cè)隱窩狹窄癥的療效[J]. 曹飛,孫志偉,王少英.  臨床骨科雜志. 2019(03)
[4]椎間孔鏡偏心環(huán)鋸技術(shù)治療腋下型腰椎間盤突出癥[J]. 莫小毅,沈皆亮,胡偵明,郝杰.  中國(guó)微侵襲神經(jīng)外科雜志. 2019(06)
[5]可視化環(huán)鋸行關(guān)節(jié)突二次成形在腰椎間盤突出并椎管狹窄經(jīng)皮椎間孔鏡術(shù)中的應(yīng)用[J]. 劉毅,張道虎,魯沂,楊劍,全忠,趙猛,雷一鳴,任昊.  中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志. 2019(05)
[6]腰椎經(jīng)皮內(nèi)鏡下不同部位關(guān)節(jié)突成形對(duì)椎間盤力學(xué)影響的三維有限元分析[J]. 余洋,樊效鴻,顧黨偉,吳衛(wèi)東.  重慶醫(yī)學(xué). 2019(01)
[7]椎間孔鏡TESSYS技術(shù)治療單責(zé)任節(jié)段腰椎管狹窄癥的近期結(jié)果[J]. 程才,辛大森,王路,高書明,李勇.  中國(guó)微創(chuàng)外科雜志. 2018(10)
[8]偏心環(huán)鋸技術(shù)在經(jīng)皮內(nèi)鏡治療腰椎側(cè)隱窩狹窄癥中的臨床應(yīng)用[J]. 李海音,牟雪松,藍(lán)蔚仁,蔣長(zhǎng)青,張超,鄭文杰,周躍,李長(zhǎng)青.  中華骨科雜志. 2018 (16)
[9]椎間孔鏡TESSYS技術(shù)上關(guān)節(jié)突磨削程度對(duì)腰椎穩(wěn)定性的影響[J]. 李瑞,孫兆忠,房清敏,任佳彬,王紅艷,鄭振陽(yáng),劉鑫.  中國(guó)矯形外科雜志. 2018(10)
[10]全脊柱內(nèi)鏡下椎間孔成型對(duì)腰椎生物力學(xué)的影響[J]. 錢軍,余水生,劉建軍,程里,荊玨華.  中華醫(yī)學(xué)雜志. 2018 (13)



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