T12～L1椎体有限元模型的建立及其爆裂骨折的有限元分析

目的：建立T12～L1椎体三维有限元模型，并应用该模型探讨T12椎体在动态垂直方向冲击负荷下的胸腰结合部爆裂骨折的机制。方法：对1名例行体检的健康成年男性进行CT扫描，得到的数据图片以DICOM格式输出并保存，导入医学三维重建软件MIMICS中进行处理，生成三维实体，并确定单元类型赋予材料属性，然后将实体模型导入ANSYS 10．0有限元软件中，生成胸腰椎三维有限元模型。模型验证后，通过对T12椎体顶部预置的、密度均匀的、坚硬的板块上施加垂直方向上的冲击负荷，分析椎体的应力分布，探讨胸腰椎爆裂骨折的机制。结果：垂直方向上施加载荷后，T12椎体会产生震动；达到最大载荷时，终板会嵌入椎体里，终板的中心部位承受最大应力，应力集中于相应的与终板连接的松质骨的中心部位。结论：垂直方向上施加的载荷达到最大时，终板会嵌入椎体里，终板的中心部位承受最大应力．应力集中于相应的与终板连接的松质骨的中心部位，这可能证实了一种假设：终板核心物质进入椎体，继续进入使得松质骨的脂肪和骨髓被挤出来。当进入椎体的速度大于脂肪和骨髓被挤出的速度时，椎体会突破前方和后方的皮质骨发生爆裂。突发的后皮质骨折，紧接着短暂的碎片进入脊椎管的位置会比最终观察到的位置要深．因为在爆裂的过程中．碎片会退出椎体。