胸腰段三维有限元模型的建立

目的：研究建立胸腰段活动节段三维有限元的模型.方法：选取一具正常人体T10～S1节段标本为研究对象,通过CT扫描获取脊柱的二维图像,然后进行三维重建,转化为有限元几何模型.通过有限元方法,将脊柱几何模型网格化转变为T10～L3活动节段有限元模型,然后应用ANSYS6.0软件对模型在轴向载荷状态下进行应力分析.结果：建立T10～L3活动节段的有限元模型,并分析了轴向载荷下T12～L1节段不同组成部分的应力分布.结论：为胸腰段活动节段三维有限元模型的建立提供了一种简便、精确的方法,为分析和研究该模型在各种情况下的生物力学表现创造了条件.     

脊柱胸腰段三维有限元模型的建立与验证

目的：建立正常脊柱胸腰段三维有限元模型并验证其有效性。方法：选择一位健康成人志愿者,通过CT扫描获得胸腰段数据,Mimics 10．01软件生成T12-L2椎骨三维模型,Geomagic 11．0、UG7．0生成三维实体模型,Hy—permesh10．0划分网格,并建立椎间盘、韧带等结构,Abaqus6．9．1加载求值,施加500N垂直压缩力,7．5Nm的前屈、后伸、左右侧屈及左右轴向旋转力矩,分三个载荷步（2．5、5．0和7．5Nm）施加,观察T12-L2节段运动范围。结果：建立了正常人胸腰段三维有限元模型,整个模型共90014个单元,158684个节点。对模型进行前屈、后伸、左右侧屈和左右旋转作用,T12-L2节段的力矩-旋转角度曲线与文献体外实验数据基本吻合。结论：本实验建立的正常脊柱胸腰段三维有限元模型有效,可进行进一步的生物力学实验研究。     

胸腰段骨质疏松三维有限元模型的建立及临床应用

目的:探讨利用螺旋CT建立骨质疏松腰椎三维有限元模型的高度数字化方法,为腰椎骨质疏松的生物力学试验提供标准模型。方法:一个有代表性的健康成年男性志愿者,范围从T11～L2,先行X线检查以排除可见的脊椎病变及损害。经螺旋CT沿横断面0.699mm层厚扫描,以jpg格式输出其断面图像并转入微机保存。利用三维重建软件Mimics建立T11～L2段正常脊柱骨性结构的三维模型,再经过自由造型系统进行表面光滑化处理及对0.699mm层厚引起的数据丢失予以修补。利用有限元软件Patran的前处理功能,在脊柱模型骨性结构的基础上,补充建立终板、椎间盘、髓核、前纵韧带、后纵韧带、黄韧带、棘间韧带、棘上韧带等结构。采用合适的材料性质和实体单元类型对模型进行智能有限元网格划分。结果:①正常腰段脊柱三维模型有限元网格划分结果:利用三维重建软件Mimics和有限元软件Patran成功进行正常腰段脊柱三维模型有限元网格划分。完整的脊柱胸腰段三维有限元模型包括共276580个四面体单元,8532个六面体单元,673个杆单元,总计共95219个结点。建立的模型负荷正常椎体的几何特性;②骨质疏松腰椎三维有限元模型的建立:利用有限元软件Patran的前处理功能,对不同组织的物理特性进行定义,皮质骨、终板、后部结构模量减少33%,松质骨减少66%,同时考虑髓核脱水,弹性模量增加1倍,符合真实的生物力学要求,真实模拟了骨质疏松椎体的材料特性,成功建立骨质疏松腰椎三维有限元模型。结论:建立的骨质疏松腰椎三维有限元模型接近真实的生物力学标本,是理想的研究骨质疏松腰椎生物力学的数字化模型,可应用于骨质疏松腰椎后凸成形术的评估。     

椎骨胸腰节段压缩骨折的有限元分析研究

目的利用有限元方法建立椎体前缘不同压缩状态模型,并分析椎体前缘压缩程度与邻椎终板应力的相关性。方法基于正常成年人志愿者的胸腰段CT 数据,导入Mimics,经图像分割、修补及三维网格化获取胸腰椎T11～L1３个节段数据,网格赋材质属性后导入ABAQUS 软件,获取逼真的三维有限元模型。对模型进行生理载荷加载,验证正常模型的有效性。将L1模型底部全自由度固定,在T11模型上方施加前屈、后伸及轴向压缩载荷,分别将椎体前沿压缩至90%、80%、70% ...... 10% 9个状态,提取T11下终板及L1上终板的MISES应力,获得了压缩状态与邻近终板应力关系曲线。结果该模型高度逼真,能真实反映实际受力状态;T11椎体下位终板和L1椎体上位终板的应力值与T12椎体（研究对象）前沿的压缩程度正相关。结论应力增加可能导致终板骨折可能性增加,进而增大相邻椎体的骨折风险,有限元分析结果能够为临床实践提供依据。     

胸腰段骨质疏松性椎体压缩骨折三维有限元模型的建立和应力分析

目的 建立脊柱胸腰段骨质疏松性椎体压缩骨折及邻近节段的有限元模型,并对模型进行初步的生物力学分析.方法 利用交互式医学图像控制系统MIMICS软件对患者的CT图片进行预处理,后导入大型通用有限元软件ABAQUS中建立三维有限元模型.建立了胸10-腰2四个运动单元的三维模型,并且准确模拟了椎间盘、软骨终板、关节突关节以及连接韧带.通过设置0.3、1.0、4.0 Mpa 3种轴向载荷进行力学分析,观察力学改变情况.结果 当轴向压力以0.3、1.0、4.0MPa增加后,椎间盘、软骨终板和椎体整体的应力也成比例增加.椎间盘所受应力分布不均;各椎体前部所受应力最大,而后部结构所受应力较小,椎体局部出现受力较大情况,尤以相邻椎体更为明显.结论 本研究的有限元模型符合胸腰段骨质疏松性椎体骨折的临床特点,模拟了其生物力学特性.     

胸腰段脊柱压缩骨折远隔部位疼痛与胸腰段压缩骨折的关系研究

目的:研究胸腰段脊柱压缩骨折远隔部位疼痛与胸腰段压缩骨折的关系。方法:选取胸腰椎脊柱压缩骨折病人65例作为研究对象,按照胸腰椎脊柱压缩骨折是否伴发远隔部位疼痛,将病人分为观察组13例和对照组52例。取手术切口邻近多裂肌组织作为标本,冰冻病理切片,进行免疫组织化学染色,判断神经递质与隔部位疼痛的相关性;通过椎体前缘与后缘高度比例计算伤椎压缩度;比较2组手术前后VAS评分、ODI指数以及JOA评分。结果:2组病人手术前后伤椎压缩度差异均无统计学意义（P>0.05）,2组术后伤椎压缩度均较术前明显改善（P<0.01）。术前,2组病人VAS和JOA评分差异均无统计学意义（P>0.05）,观察组ODI指数高于对照组（P<0.05）;术后,观察组VAS评分和ODI指数均明显高于对照组,JOA评分明显低于对照组（P<0.01）。免疫组织化学染色显示,观察组SP、CGRP、IL-6抗体均呈阳性,血管内皮细胞胞浆、血管邻近组织中可见棕黄色颗粒;对照组和空白对照组SP、CGRP、IL-6抗体均呈阴性。结论:SP、CGRP、IL-6神经递质介导的炎性反应对脊神经后支造成一定刺激,可能是胸腰段脊柱压缩骨折病人远隔部位疼痛的重要原因。     

伤椎椎弓根螺钉内固定治疗胸腰段椎体压缩骨折的三维有限元分析

目的：构建脊柱胸腰椎单纯压缩性骨折的三维有限元模型,探讨伤椎椎弓根螺钉内固定治疗胸腰段椎体压缩骨折的应力情况,为临床选择有效的内固定方法提供理论依据。方法：选取一无慢性腰背痛及胸腰椎外伤史的青年志愿者,利用CT扫描的Dicom数据图像和Simpleware5．0软件建立T12-L2椎体三维模型,模拟L1椎体骨折,并分别模拟联合伤椎置钉固定（有横连和无横连）两种治疗方法,将两种模型分别导2kAbaqus6．9有限元分析软件,加载750N压力,ION·m扭矩载荷。结果：在轴向压缩状态下,腰椎骨折内固定后的应力分布发生变化,钉棒系统成主要应力集中部位。钉棒系统有无横连差异无统计学意义（P〉0．05）。在扭转状态下,横连系统的应力主要集中在连接杆上,而无横连的应力主要集中在钉棒系统下段螺钉上,钉棒系统有无横连差异有统计学意义（P〈O．05）。在屈曲状态下,应力主要集中在钉棒系统下段螺钉上,钉棒系统有无横连差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：有横连的六螺钉椎弓根螺钉系统置入可以优化内固定的载荷,减少断钉率。     

胸腰段脊神经的应用解剖学研究

目的：通过对胸腰段脊神经形态及周围结构的观测，了解它们的详细解剖关系，以减少手术的创伤及并发症。方法：在16例成人防腐标本上，用游标卡尺、量角器对T10—L3脊神经的直径，椎间孔外口处脊神经距椎体上缘的距离占椎体高度的百分比、与椎体外缘的夹角以及神经与血管的关系等指标进行解剖学观测。结果：T10-L3脊神经直径逐渐增粗，在椎间孔外口处脊神经距椎体上缘的距离占椎体高度的百分比逐渐增大．与椎休外缘间夹角逐渐减小。椎间孔外口处脊神经与血管关系自上而下为静脉、神经、动脉。出椎间孔外口的神经、血管伴行，静脉在上方，动脉或在神经下方，或越至神经上方，或与神经呈并排行走。结论：通过对这些指标的解剖学观测、研究，能有效的指导手术，有助于减少手术时间和术中出血，减轻手术创伤，降低术后并发症的发生。     

胸段脊柱侧凸矫形术对腰段脊柱应力影响的有限元分析

目的采用有限元方法,分析胸段脊柱侧凸矫形术后对腰椎应力的影响。方法采用脊柱三维有限元模型模拟计算矫治特发性脊柱侧凸。在患者施行脊柱侧凸矫形术之前对胸段及腰段脊柱进行CT平扫,提取脊椎各节段椎体（胸2-腰5）的结构信息,删除肋骨等非脊柱结构并编辑分离脊柱节段,分别对脊柱侧凸矫形的主要步骤进行模拟并计算其腰段脊柱应力的分布。结果模拟计算结果显示脊柱腰段各椎体之间小关节周围的应力相对均大于模型中其他节段,最大值应力为68.62MPa,位于腰2与腰3之间凹侧椎小关节处。结论通过应力分布分析,腰椎应力较大,在矫形过程中,应充分考虑胸段脊柱侧凸矫形对腰椎的影响。     

脊柱腰段三维有限元模型的构建与椎间盘应力分析

［摘要］ 目的建立正常脊柱腰段三维有限元模型,为生物力学研究及腰椎损伤研究提供可靠模型。 方法采集1名健康成年男性脊柱腰段CT和MRI断层影像数据,应用Mimics软件依据CT数据对全部腰椎骨及骶骨上部进行三维模型重建,依据MRI数据对L1~L5椎间盘髓核进行三维模型重建。将椎骨与髓核进行空间配准,在此基础上建立椎间盘、关节囊和韧带的三维模型。在Ansys中划分网格并定义材料属性,对模型施加运动性载荷模拟脊柱腰段处于前屈、后伸、侧弯和扭转等运动工况下的生物力学特征,验证模型的有效性。 结果建立了完整的脊柱腰段三维有限元模型,包含椎骨、椎间盘、骶骨上端、韧带、关节囊等重要结构,总节点数为104 190个、总单元数为339 165个。模型通过有效性验证,运动工况下的角位移范围和椎间盘的应力分布特点符合腰椎的生物力学特性。 结论本研究建立的三维有限元模型仿真度高,可用于脊柱腰段的生物力学研究以及模拟疾病和手术对腰椎生物力学的影响。     

手术治疗胸腰段脊柱骨折研究

目的：观察不同手术入路治疗胸腰段脊柱骨折的临床疗效,探讨胸腰段脊柱骨折手术治疗的选择策略。方法：回顾性分析189例胸腰段脊柱骨折患者的手术治疗情况,其中前路手术治疗97例,后路手术治疗92例,评判术后脊柱矫形、脊柱融合等情况,以判断临床疗效。结果：前路组显示椎体高度达解剖复位,无椎体高度塌陷;后路组显示有6例椎体骨折复位不理想,残留后凸畸形,椎体高度有塌陷。前路脊柱植骨融合率与后路脊柱植骨融合率比较有显著性差异（P〈0．05）。结论：胸腰段脊柱骨折治疗的成功关键是正确诊断和选择合适的手术方法。     

胸腰段骨折治疗进展

胸腰段一般指T12-L1或T12—L2段脊椎,约50％以上的脊柱骨折是位于该水平。脊柱骨折好发于生理弧度相互交界、活动较大的区域,而胸腰段脊柱在结构上的以下特点,构成了其损伤发生率高的内在因素：（1）其上为较固定的胸椎,胸腰段成为活动的腰椎与固定的胸椎之间转换点,躯干活动应力集中于此。（2）胸椎生理后突,腰椎生理前突,胸腰段为两曲度的衔接点,肩背负重应力易集中于此。     

胸腰段骨折的治疗进展

 胸腰段是最常见的脊柱损伤部位。胸腰段骨折易伴发神经损伤,增加了治疗的重要性和复杂性。随着影像学和生物力学的发展、内固定器械和手术技巧的改进,胸腰段骨折的治疗已取得很大进展,但仍然存在争议。本文对胸腰段骨折的治疗进展作一综述。     

胸腰段脊柱骨折的治疗

脊柱骨折系骨科常见创伤,发病率逐年递增。通过研究目前的治疗手段可以看出,手术方式有了很大进展,但依然存在很多难点和问题。本文就脊柱胸腰段骨折的基础研究及临床治疗进展做一简单的综述。脊柱骨折是最常发生于青壮年的严重骨科创伤。平常时期,其发病率占全身骨折的3．7％～5．53％;在某些特殊情况下,如战争、地震时,其发病率更高,可达11．3％～15．1％。目前我国还没有对这些严重脊柱损伤造成的支出做～精确统计,但是每年因脊柱骨折产生的医疗费用和丧失劳动力的损失数额惊人。临床上,大部分骨折发生在脊柱活动范围大与小的变动处,我们把此部位称为胸腰段（T11～L12）。胸腰段骨折约占脊柱骨折的60％以上。     

胸腰段脊柱结核骨折临床治疗研究

目的：：对胸腰段脊柱结核骨折患者进行临床治疗,并研究有效的治疗方案。方法：采用前路内固定术与后路内固定术对我院自2013年5月～2014年4月收治的40例病患进行临床治疗,按照患者病情严重情况对其进行分组,其中A组采用前路病灶清除植骨融合钉-板(棒)矫形内固定术进行治疗,组内病患例数为18例,而B组则采用1期后路钉-棒矫形内固定前路病灶清除植骨融合术进行治疗,A组根据累及椎体情况分为A1组(累及单个椎体)、A2组(累及多个椎体);B组根据累及椎体情况分为B1组(累及单个椎体)、B 2组(累及多个椎体),对2种治疗方法实施过程中的术中出血量、手术时长、神经功能恢复情况、并发症发生率以及矫形率进行对比,并寻找有效治疗方法。结果：A2组与B2组在手术时长以及出血量的比较中未出现差异性,然而A2组的并发症情况要相对严重。 A1组相较于B1组而言术中出血量以及手术时长明显要低。结论：根据患者病情严重程度选择有效的临床治疗方法具有重要性,其中采用1期前路病灶清除植骨融合钉-板(棒)矫形内固定术对累及单个椎体患者进行治疗效果最佳,而应用1期后路钉-棒矫形内固定前路病灶清除植骨融合术对累及多个椎体患者进行治疗效果最佳。     

胆囊三维有限元力学模型的构建

目的 建立人胆囊三维有限元力学模型,用于胆囊的非侵害性生物力学研究和手术模拟.方法 根据胆囊的解剖学数据,在参数化CAD软件PRO/E中建立胆囊的三维交互式CAD模型,以IGES格式导入到通用有限元分析软件ANSYS中,以20节点SOLID95单元划分几何模型并赋材料属性建立有限元模型.模拟胆囊底受钳夹的工况,分析胆囊在位移载荷下的形变和应力分布.结果 成功建立了具有几何相似性和物理相似性的三维胆囊有限元模型,包含了胆囊底、体、颈结构,共14 520个单元,82 524个节点.模拟胆囊底受钳夹工况时,形变集中在胆囊底顶部区域,而应力集中在胆囊床边缘和胆囊颈与胆囊管部.结论 有限元法可模拟胆囊在手术中的力学响应,可用于胆囊的生物力学研究.     

胸腰段椎间盘突出症临床特点研究

目的 研究各节段胸腰段椎间盘突出症临床表现的特点.方法 回顾性分析我院自2000 年4 月-2011 年1 月手术治疗单节段胸腰段(T10-L3) 椎间盘突出59 例,其中T10-T11 组5 例,T11-T12 组19 例,T12-L1 组12 例,L1-L2 组13 例,L2-L3 组10 例.结果 各个节段中常见的临床症状依次为根性放射痛(44/59,74.6%),行走障碍(40/59,67.8%),下肢麻木(37/59,62.7%) 下肢无力(35/59,59.3%) 腰背痛(29/59,49.2%) ;T10-T11 组和T11-T12 组以下肢麻木无力表现为主,主要表现上运动神经元损伤的体征;T12-L1 组多伴有腹股沟区域感觉平面(6/12,50.0%) 和鞍区感觉障碍(4/12,33.3%),以下运动神经元损害和混合型损害体征为主;L1-L2 组和L2-L3 组表现为神经根症状,累及范围主要在大腿前外侧,主要表现为下运动神经元损伤体征.不同节段腰背痛发生率比较有统计学差异(P<0.05),下位节段腰背痛发生率高于上位节段.结论 T10-T11 组和T11-T12 组表现为上神经元受损,T12-L1 组表现为明显感觉平面和广泛下肢力弱,L1-L2 组和L2-L3组表现根性感觉和运动障碍.     

胸腰段脊柱爆裂型骨折

胸腰段脊柱的爆裂型骨折是脊柱损伤中较严重的一种类型 ,大多合并截瘫 ,其发生的原因主要为椎体的骨折片、破裂的椎间盘或后纵韧带等直接压迫 ,损伤脊髓或马尾神经。本文收集我院 92年 10月 -98年 8月的胸腰椎爆裂型骨折伴不全瘫 34例 ,均获手术治疗 ,手术方式分两种 :前路减压     

胸腰段椎体结核治疗体会

我院从1999年8月-2002年6月,共收治胸腰段椎体结核15例.全部采用前路病灶清除、三面皮质髂骨椎间柱状植骨,同期内固定方案治疗,并随访6个月-2年,平均随访1.5年,疗效满意,现总结报告如下: