腰椎横突参数测量及其与身高相关性研究

目的　测量人体腰椎横突的各结构参数并分析其与个体身高的相关性,为新型脊柱矫正系统设计提供解剖学依据。 方法　搜集60例不同身高患者（男、女各30例）的腰椎CT影像,通过Mimics软件三维模型重建并测量记录椎体横突的长度、宽度、厚度、冠状面角度、水平面角度等参数,利用SPSS22.0软件对各参数与身高进行Pearson或Spearson相关性分析。 结果　L1、L3、L4的宽度及L1厚度与身高的r值在0.4~0.6之间,L2的宽度及L2、L3、L4的厚度与身高的r值在0.6~0.8之间,L2的横突长度、L5横突长度及宽度与身高的r值在0.2~0.4之间。 结论　L1~4横突的宽度和厚度与个体身高具有相关性,横突的长度与身高相关性较弱,横突的水平面角、冠状面角与身高则无明显相关性。     

下腰椎融合术后路单、双侧椎弓根固定的有限元比较研究

目的　建立正常人L4~5节段椎间盘切除后单/双侧椎弓根螺钉固定椎间融合的有限元模型,对两者在不同运动载荷下的稳定性和应力分布进行比较研究。 方法　通过正常人L4~5节段CT扫描获取断层图像,然后利用mimics软件重建人体L4~5三维模型,再通过Ansys软件前处理功能建立有限元模型,并在此基础上分别建立椎间盘切除后单侧（A）、双侧（B）椎弓根螺钉固定+椎间Cage融合模型,对两组模型分别施加5 N?m的前屈、后伸、左/右屈曲和左/右旋转载荷,比较分析椎体及植入物在不同工况下的位移及应力峰值。 结果　各种工况下,A组在固定侧侧屈时椎体间位移及椎弓根螺钉应力峰值最大,在后伸时椎体应力峰值最大。B组在后伸时椎体间位移峰值最大,在旋转时螺钉及椎体应力峰值最大。在后伸和固定侧侧屈工况下A组椎体间位移峰值、螺钉及椎体应力峰值较B组相差最大。 结论　与双侧固定相比,单侧固定融合术后在固定侧侧屈及后伸工况下发生不稳及螺钉松动、断钉的潜在风险最大。单侧固定融合术后的病人在椎间骨融合前应特别减少后伸及固定侧侧屈动作,以降低风险。     

颈椎三维运动对关节突关节压力的作用

背景:颈椎关节突关节压力变化是颈椎生理运动中的一个重要环节,但目前缺少对颈椎生理载荷下关节突间接触压力的直接测量研究.目的:通过测量颈椎三维运动中关节突关节压力的变化,探讨关节突对颈椎应力分布和运动协调的作用.方法:6具成年男性新鲜尸体颈椎标本(C2～C7)作为测试对象,将预制的压敏片置于C3～4、C4～5和C6～7左侧关节突关节内.标本先给予75 N跟随载荷,再以持续加载模式加载力偶.屈伸和侧弯最大2.0 N·m载荷,轴向旋转最大4.0 N·m载荷,测量零力偶和最大力偶时的关节突关节内压力.结果与结论:零载荷时,C3～4、C4～5和C6～7左侧关节突分别承受75 N跟随载荷的20.6%,20.0%,21.3%.在运动加载后,完整颈椎在后伸、左侧弯和右旋时均表现为左侧关节突间压力明显增大(P<0.05);但前屈、右侧弯和左旋时左侧关节突间压力无明显改变.3个节段在各运动方向关节间压力变化无显著性差异(P>0.05).结果提示关节突关节内压力变化主要取决于关节突的角度和加载方向.颈椎关节突在传递分散颈椎应力和协调三维运动中发挥重要作用.     

利用Mimics和Freeform建立中国数字人上颌第一磨牙三维有限元模型

目的建立数字人上颌第一磨牙三维实体有限元模型,并进行了模型的有效性验证,为有关的修复体制作提供了生物力学了了。方法利用数字人男1号数了集,通过Mimics软件重建牙釉质、牙本质、牙髓三维结构,FreeForm软件对模型进行修饰,以IGES格式导入有限元软件Ansys8.0.完成有限元模型。在模型上进行垂直、侧向加载,分析牙体各部位的应力。结果建立了上颌第一磨牙有限元模型,包括牙釉质、牙本质、牙髓、模拟牙周膜、模拟牙槽槽。模型各部分模格划分模点模模元分模为:牙釉质:8303模点、5092模元,牙本质:104883模点、77357模元,牙髓:19818模点、12116模元,牙周膜:2321模点、2278模元,牙槽槽:31869模点、25264模元。垂直加载和斜向加载结果表明牙根颈1/3处是应力集中部位。结论利用Mimics和Freeform建立上颌第一磨牙三维有限元模型,具有较高的真实性和精确度,能够满足各种牙体生物力学分析的需要。