期刊简介

本刊是综合性学术期刊,主要刊登人工器官、生物材料、生物力学、生物信息与控制、生物医学测量、医药工程、生物工程、中医工程、计算机在医学中的应用、医疗器械等方面的理论研究和最新成果。适合从事生物医学工程的科研、工程人员及临床医生阅读,面向国内外公开发行。

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  • 杂志名称:北京生物医学工程杂志
  • 主管单位:北京市卫生健康委员会
  • 主办单位:北京市心肺血管疾病研究所
  • 国际刊号:1002-3208
  • 国内刊号:11-2261/R
  • 出版周期:双月刊
期刊荣誉:北京市优秀作品编辑奖(89)期刊收录:维普收录(中), 知网收录(中), 万方收录(中), 统计源核心期刊(中国科技论文核心期刊), 国家图书馆馆藏, 上海图书馆馆藏
北京生物医学工程杂志2018年第01期

后纵韧带硬化对颈椎力学影响的三维有限元分析

牛陆;李娜;柳茵;王维

关键词:颈椎, 有限元分析, 后纵韧带硬化, 退行性变, 生物力学
摘要:目的 利用三维有限元分析探讨后纵韧带(posterior longitudinal ligament,PLL)硬化后对颈椎生物力学的影响,分析探讨其可能引起的颈部稳定性改变.方法 对1位健康成年男性进行颈部CT及MR扫描,获取C1—C7节段的断层图片,采用MIMICS(Version 12)软件对颈椎图像进行三维重建,用HYPERMESH 10.0软件对三维几何进行网格划分,后处理计算软件为LS-DYNA3D 971.模型开发和模拟计算在Dell Power Edge 12G M420刀片式服务器上进行,并固定C7,对C1进行前屈、仰伸及轴向旋转运动,加载力矩为3 N·m.比较在前屈、仰伸及旋转运动下,正常以及PLL硬化后颈椎有限元模型的生物力学改变对颈部稳定性的影响.结果 颈椎前屈运动中,PLL硬化后椎间盘纤维环大应力减小6%.颈椎仰伸运动中,PLL硬化后髓核大应力降低约11%,椎小关节大应力增大约15.7%.颈椎旋转运动中,PLL硬化椎间盘纤维环大应力降低24%,大应力集中在C4/5纤维环旋转方向侧;髓核大应力降低25%,且大应力位置由C2/3髓核上方下移至C6/7髓核下方;椎小关节大应力下降10%.结论 PLL硬化后,前屈及旋转运动使PLL承载更多的力,可能加重已有病变或引起继发损伤;仰伸运动会使大受力部位转移到椎小关节,导致继发性椎小关节损伤的可能性增加.