腰椎髓核摘除后小关节应力分析

目的]研究L4、5正常腰椎节段、髓核摘除术后腰椎节段小关节的应力大小和分布情况.方法]利用有限元软件Ansys,建立L4、5正常节段和髓核摘除术后三维有限元模型.固定模型L5椎体下终板,在L4椎体上终板施加400 N的轴向压缩载荷,并在L4椎体上终板分别向模型施加前屈、后伸和右旋转力,力矩大小均为6 Nm.分析各个状态下腰椎小关节的应力分布情况.结果]建立了L4、5腰椎节段正常、髓核摘除术后的三维有限元模型.小关节处理为三维接触模型,线性、面接触单元,无摩擦,由上下关节突关节面及韧带结构组成.正常模型两侧小关节在右旋转时均产生较大应力,而以左侧小关节产生应力更大.髓核摘除模型在前屈、后伸、旋转时小关节的应力均增加.结论]在腰椎不同的运动状态下,两侧小关节面各个部位的接触情况是不同的,应力大小和分布也是变化的.髓核摘除后腰椎前柱的承载功能减弱,小关节等后柱结构分担载荷增大.

Stresses analysis of the facet joints of a lumbar motion segment after discectomy