腰椎全韧带叠加损伤对腰椎生物力学特性的影响

背景：韧带是稳定腰椎的重要结构，随着年龄的增长韧带容易发生退行性变化，目前关于腰椎韧带的研究较少。目的：探究在一定的韧带损伤顺序下，前屈、后伸、侧弯、扭转4种运动状态时，不同韧带叠加损伤的组合对腰椎生物力学特性的影响。方法：建立L₄-L₅节段腰椎有限元模型，施加相应的力矩模拟前屈、后伸、侧弯、扭转4种运动状态，按顺序进行韧带的组合损伤，得到腰椎的活动度及各个韧带的应力。结果与结论：(1)每去除一根韧带，剩余韧带应力会增加，4种工况下都是关节囊韧带所受应力最大，尤其是前屈时；随着韧带的去除，腰椎活动度也在不断增加；(2)前屈时，去除第一根韧带关节囊韧带后，剩余韧带应力变化平均值最大，其次是去除棘上韧带后；去除关节囊韧带后，腰椎活动度变化率最大，去除后纵韧带后，腰椎活动度变化率最小；(3)后伸时，所有韧带都是在去除关节囊韧带后应力变化率最大，去除关节囊韧带后，腰椎活动度变化率最大，去除后纵韧带后，腰椎活动度变化率最小；(4)侧弯时，棘间韧带的应力变化率在去除横突韧带后减小，棘上韧带此时增加较多，去除关节囊韧带和去除横突韧带后，活动度变化率有较大的...