【摘要】：目的利用多體動力學方法,分析腰椎在典型飛行載荷條件下的內力變化,探討飛行中腰椎間盤力學損傷機制。方法基于腰椎肌肉-骨骼系統(tǒng)多體動力學模型,對其分別施加平飛、機動飛行及盤旋飛行3種典型工況對應的時變過載,根據腰椎間盤應力、小關節(jié)接觸力、肌肉及韌帶內力水平評價飛行載荷導致的力學變化。結果飛行過載變化引發(fā)椎體間相對滑移,誘發(fā)腰椎間盤剪切載荷與關節(jié)接觸力變化,從而導致肌肉內力不穩(wěn)定。結論多體動力學方法可以再現腰椎間盤內力變化,椎體主要通過在小關節(jié)與椎間盤構成的曲面上滑移來平衡外載,腰椎間盤剪切變形是引發(fā)腰椎不穩(wěn)定的重要因素。相比于有限元方法,多體動力學模型可以直接反映腰椎被動元件與主動元件力學行為之間的聯系,為解釋飛行中腰椎間盤疲勞損傷機理提供理論依據與數據支撐。
[Abstract]:Objective to analyze the internal force changes of lumbar vertebrae under typical flight load by using multi-body dynamics method, and to explore the mechanism of mechanical injury of lumbar intervertebral disc during flight. Methods based on the multi-body dynamic model of lumbar muscle-bone system, the mechanical changes caused by flight load were evaluated according to the stress of lumbar intervertebral disc, the contact force of facet joint and the internal force of muscle and ligament. the time-varying overload corresponding to three typical working conditions was applied to plane flight, maneuvering flight and hovering flight, respectively. Results the change of flight overload caused the relative slip between vertebrae and the contact force between lumbar disc shear load and joint, which led to the instability of muscle internal force. Conclusion the method of multibody dynamics can reproduce the internal force change of lumbar intervertebral disc. The vertebral body is mainly balanced by sliding on the curved surface of facet joint and intervertebral disc. The shear deformation of lumbar disc is an important factor causing lumbar instability. Compared with the finite element method, the multi-body dynamic model can directly reflect the relationship between the mechanical behavior of passive elements and active elements of lumbar vertebrae, and provide theoretical basis and data support for explaining the mechanism of fatigue injury of lumbar intervertebral disc during flight.
【作者單位】： 空軍總醫(yī)院全軍中西醫(yī)結合正骨治療中心;清華大學;望京醫(yī)院;
【基金】：首都臨床特色推廣項目(z121107001012078) 全軍后勤科研“十二五”重點課題(BKJ13J004)
【分類號】：R85

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本文編號：2519780