上海市卫生局青年科研基金(2008Y059)
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- 不同载荷条件下颈脊髓过伸损伤的应力分布特征
- 2010年
- 目的 利用有限元法研究不同载荷条件下颈脊髓过伸损伤时脊髓内不同区域的应力分布特征. 方法 利用颈脊髓的三维有限元模型（此模型由8484个节点和14 297个单元组成）,进入Ansys前处理器,设置边界条件和不同大小的载荷配置：第Ⅰ种载荷配置：后伸载荷0.0015 N,压缩载荷1N;第Ⅱ种载荷配置：后伸载荷0.0030 N,压缩载荷2 N;第Ⅲ种载荷配置：后伸载荷0.0045 N,压缩载荷3N;第Ⅳ种载荷配置：后伸载荷0.0060 N,压缩载荷4 N;第Ⅴ种载荷配置：后伸载荷0.0075 N,压缩载荷5N.模拟不同损伤情况,进入求解模块,进行过伸损伤负载模拟计算,最后进入Ansys后处理器,读取并分析颈脊髓横断面9个不同功能区域（颈脊髓白质前索、侧索外侧部、侧索内侧部、后索外侧部、后索内侧部、灰质前角、前角底部、后角尖和头部及后角颈部）的应力分析结果. 结果 颈脊髓损伤断面应力云图提示应力主要集中于灰质前角、后角和白质前索、侧索内侧和后索外侧内,并且其平均应力依次减小.随着施加载荷的增大,灰白质内各个部位的应力均明显增加,灰质前角内的应力增幅最大.灰质前角和白质侧索的应力增幅值比较差异有统计学意义（P〈0.05）,后角和白质前索分别与后索应力增幅值比较差异均有统计学意义（P〈0.05）,后角和白质前索应力增幅值比较差异无统计学意义（P〉0.05）. 结论 轻度颈脊髓过伸损伤主要造成白质前索和灰质前后角损伤,表现为以上肢为主的运动和感觉异常.随着损伤载荷加大,应力分布向相邻白质扩展,载荷加大后前角支配手内肌的神经元细胞较其他部位损伤更严重.
- 李新锋刘祖德戴力扬马涛胡光宇钟贵彬臧危平
- 关键词：脊髓损伤有限元分析生物力学
