人体胸腰椎体冲击损伤的生物力学研究

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胸腰椎爆裂骨折的生物力学研究进展

胸腰椎爆裂骨折的生物力学研究进展
张小斌;孙宪春;王坤正
【期刊名称】《陕西医学杂志》
【年(卷),期】2003(032)012
【摘要】@@ 脊柱爆裂骨折是由高能量轴向压缩载荷导致的以中柱损伤为特征的脊柱骨折,多见于胸腰椎.随着影像学和生物力学的发展,对胸腰椎爆裂骨折的认识进一步加深,现综述如下.
【总页数】3页(P1102-1104)
【作者】张小斌;孙宪春;王坤正
【作者单位】解放军第316医院,北京,100093;解放军第316医院,北京,100093;西安交通大学第二医院骨科
【正文语种】中文
【中图分类】R68
【相关文献】
1.前路单节段融合内固定治疗伴椎弓根断裂的DenisB型胸腰椎爆裂骨折生物力学研究 [J], 石新成
2.后路固定术治疗胸腰椎爆裂骨折的生物力学研究 [J], 裴葆青;师振鹏;王唯;鲁世保;孔超
3.前路单节段融合内固定治疗伴椎弓根断裂的DenisB型胸腰椎爆裂骨折生物力学研究 [J], 石新成;
4.椎间孔镜减压经皮椎弓根螺钉棒治疗胸腰椎爆裂骨折术后神经功能及生物力学研
究 [J], 马杰; 陈飞
5.内固定结合伤椎骨水泥增强治疗骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折的生物力学评价 [J], 翟伟峰;贾永伟;颜昊;倪明;张建坡;魏礼成;黄正;金浪
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人体生物力学中的运动损伤防治研究

人体生物力学中的运动损伤防治研究第一章引言运动是人类生活中重要的组成部分，不仅可以增强身体素质，还能改善心理状态。

然而，长时间、高强度的运动活动容易造成运动损伤，这不仅会对个体的身体健康带来负面影响，而且对运动者的训练计划和成绩产生不利影响。

因此，人体生物力学中的运动损伤防治研究日益受到关注。

第二章运动损伤的类型与原因2.1 运动损伤的分类运动损伤可以分为急性损伤和慢性损伤两种类型。

急性损伤是由于剧烈而突然的运动或意外事件造成的，例如扭伤、骨折等。

慢性损伤则是由于长时间重复性的运动所致，例如过度使用引起的肌肉拉伤、关节疼痛等。

2.2 运动损伤的原因运动损伤的发生原因多种多样，主要包括：不合理的训练计划、运动技术不正确、缺乏适当的康复与休养、疲劳和缺乏营养等。

此外，个体的性别、年龄、体质、肌肉骨骼结构等因素也会影响运动损伤的产生。

第三章运动损伤的诊断与评估3.1 运动损伤的诊断运动损伤的诊断通常基于临床和体育医学的方法，其中包括体格检查、病史调查、疼痛评估、影像学和实验室检查等。

综合这些方法，可以对运动损伤的类型和程度进行准确的诊断。

3.2 运动损伤的评估针对运动损伤的评估，主要包括功能评估和生物力学评估。

功能评估通过测试和测量运动者的生理功能和体能水平，以评估运动能力和康复进展。

生物力学评估则通过使用运动分析系统和力传感器等工具，对运动损伤的力学特性进行定量评估。

第四章运动损伤的治疗与康复4.1 运动损伤的治疗运动损伤的治疗包括保守治疗和手术治疗两种方法。

保守治疗主要通过物理疗法、药物治疗、康复训练等方式来缓解疼痛、恢复功能。

手术治疗则适用于严重的损伤，如骨折、关节脱位等。

4.2 运动损伤的康复运动损伤的康复包括早期康复、中期康复和晚期康复等阶段，其中早期康复主要通过控制疼痛和炎症，保护损伤组织；中期康复则注重恢复功能，包括肌力训练、关节功能训练等；晚期康复则强调运动能力的恢复和运动技术的提高。

腰椎间盘退行性变及损伤的生物力学研究进展

临床医药文献杂志Journal of Clinical Medical 2018 年第 5 卷第 48 期2018 Vol.5 No.48198腰椎间盘退行性变及损伤的生物力学研究进展梁仁，卢长巍，吴毅华（广西河池市人民医院，广西河池 547000）【摘要】腰椎间盘突出是临床中一种常见的疾病，同时也是引发患者出现腰腿痛、下腰痛的重要因素；而生物力学因素是导致患者出现腰椎间盘突出的重要诱因；本位着重对腰椎间盘退行性变以及损伤生物力学的研究进展展开了综述。

【关键词】腰椎间盘突出；生物力学；研究进展【中图分类号】R681.5 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-8242.2018.48.198.01腰椎间盘是指人体腰椎上下两相邻节段之间的位置，属于椎体中的连接组织，其与韧带、肌肉以及筋膜等结构共同维持着腰椎运动的稳定性与活动性。

当人体在进行直立行走的过程中，大部分运动负荷都集中在腰部，因此绝大部分的脊椎损伤都发生在患者的腰部区域。

而腰椎间盘退行性变早期会表现为髓核失水，严重时会导致患者出现腰椎间盘突出，严重影响了患者的生活质量与身体健康。

1 腰椎间盘的生物力学特性椎间盘主要由髓核、纤维环以及软骨终板所构成；其中髓核中存在着大量的水分，从而能够促使椎间盘承受大量的压缩载荷；此外，髓核中的水分能够使其具有较大的膨胀压，而这些膨胀压需要通过纤维环的拉应力来进行平衡；从而能够有效保证椎间盘的高度，防止椎间盘出现坍塌的情况发生[1]；同时，纤维环的拉应力也能够使髓核承受的轴向压力转化为纤维环的向应力；但由于周围韧带的预应力，即便是零加载的情况，椎间盘中仍旧会存在着内压；根据相关研究表明，通常髓核的内压在早上最大，这也是一天中最容易出现外出纤维环拉断的时间；因此，在早上需要尽可能避免对腰部施加过大的压力，以防止腰椎间盘损伤的情况发生。

通常，腰椎间盘退行性变的特征主要表现为髓核脱水、椎间盘高度丢失；髓核与内层纤维环的交界面模糊；纤维环撕裂而髓核脱出，最终导致患者出现骨赘与终板硬化的情况；根据相关研究表明[2]，在同等大小与同等时间的压缩载荷中，持续性的载荷比存在时间间隔的载荷，更加容易引发出现出现腰椎间盘退行性变与损伤的情况，由此也能够表明日常活动过程中休息的重要性。

(骨生物力学课件)胸腰椎骨折

04
胸腰椎骨折的预防与护理
预防措施
保持健康体态
保持正确的姿势，避免长时间维持同一姿势，
以降低胸腰椎压力。
加强锻炼
进行适量的有氧运动和核心肌群锻炼，增强脊
柱稳定性。
合理膳食
保证充足的钙质和维生素D摄入，有助于骨骼
健康。
定期检查
定期进行骨密度检测和脊柱检查，以便及时发
现潜在问题。
护理方法
01
骨生物力学课件：胸腰椎骨折
目录
• 胸腰椎骨折概述 • 胸腰椎骨折的生物力学研究 • 胸腰椎骨折的治疗方法 • 胸腰椎骨折的预防与护理 • 胸腰椎骨折的研究进展与展望
01
胸腰椎骨折概述
定义与分类
定义
胸腰椎骨折是指发生在胸椎和腰椎部位的骨折，通常是由于外力作用导致的。
分类
根据骨折部位和损伤程度，胸腰椎骨折可以分为压缩性骨折、爆裂性骨折、屈曲牵张性骨折等多种类型。
胸腰椎骨折的未来展望
随着人口老龄化和交通意外的增多，胸腰椎骨折的发病率呈上升趋势，因此需要加强预防和早期诊断。
人工智能和大数据技术的应用将有助于提高胸腰椎骨折的诊断和治疗水平，实现精准医疗。
未来的研究应重点关注胸腰椎骨折的病因和病理机制，为治疗提供更加科学的依据。
开展国际合作和交流，借鉴国外先进的治疗经验和理念，推动我国胸腰椎骨折治疗水平的不断提升。
胸腰椎骨折的生物力学特点包括骨折线的方向、骨折的类型以及骨折移位程度等，这些因素直接影响着治疗方法和预后。
胸腰椎骨折的力学分析
在力学分析中，需要考虑胸腰椎的弯曲、压缩、剪切等不同方向的力，以及它们之间的相互作用。
压缩载荷会导致脊柱的垂直压缩，弯曲载荷则会引起脊柱的侧弯或前屈后伸，剪切载荷则会导致脊

人体胸腰椎体几何学测量及生物力学特性实验研究

人体胸腰椎体几何学测量及生物力学特性实验研究
黄建松李政年
２００４３３），（海军医学研究所，上海
摘要：研究水下爆炸产生的舰船冲击载荷导致舰船人员脊柱损伤的生物力学特性。分别从１Ｏ具健康成年男性尸体上截取完整的胸腰椎，然后剔除不需要的软组织，并从胸、腰椎上仔细分离出各个自由椎体，对每个椎体上下两个端面处理后进行静态和动态压缩试验研究。从胸椎Ｔ至腰椎Ｌ，随着椎体在脊柱位置上的下降，椎体的横截面积和体积逐渐增加，每个椎体所承受的动态和静态压缩破坏载荷也逐渐增加。计算动态应力强度与静态应力强度的比值，胸椎平均为１．５１，腰椎平均为１．４６。胸腰椎体面积和体积与其所本身所能承受的载荷变化趋势与人体
ＧｅｏｍｅｔｒｙＭｅａｓｕｒｅｓａｎｄＢｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｙＴｅｓｔｓｏｎ
ＨｕｍａｎＴｈｏｒａｃｏｌｕｍｂａｒＶｅｒｔｅｂｒａｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｅｘｐｌｏｓｉｏｎ；ｓｈｉｐｓｈｏｃｋｍｏｔｉｏｎ；ｉｎｊｕｒｙｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ；ｔｈｏｒａｃｏｌｕｍｂａｒｖｅｒｔｅｂｒａｅ

严重胸腰椎三柱损伤后路270°减压内固定的生物力学研究的开题报告

严重胸腰椎三柱损伤后路270°减压内固定的生物力学研究的开题报告开题报告1. 研究背景和意义胸腰椎的损伤常常会导致严重的神经功能损伤，常常需要外科手术进行治疗。

目前，常用的手术方法有前路减压融合和后路减压内固定。

后路减压内固定具有术后切口小、创伤小、恢复快等优点，已经成为胸腰椎损伤的主要手术方法之一。

然而，后路减压内固定也有其困难之处，特别是在多段胸腰椎损伤的治疗中。

在多段胸腰椎损伤的治疗中，椎体的纵向稳定性很难得到保证，容易发生椎体滑脱、截瘫等严重并发症。

因此，需要针对性探究一种更为稳定、有效的后路减压内固定手术方法。

2. 研究内容和目标本研究的研究内容是对三柱损伤后路270°减压内固定手术方案的生物力学特性进行研究，通过数值模拟实验，评估该手术方案对椎体的纵向稳定性的作用，为临床治疗提供科学依据。

3. 研究方法和步骤（1）建立三维数值模型：采用医学影像技术和有限元数值分析软件建立胸腰椎三柱损伤的三维几何模型和材料特性模型。

（2）设计手术方案：根据临床经验，设计三柱损伤后路270°减压内固定手术方案，包括骨科医生的手术方案设计和生物力学学家的模拟模型确定。

（3）数值模拟实验：将设计好的手术方案应用于三维模型中，通过应力分析和变形分析等生物力学指标评估其对椎体的纵向稳定性的影响。

（4）数据处理和统计分析：将数值模拟实验的结果进行数据处理，并进行统计分析，为临床应用提供科学依据。

4. 研究预期成果本研究的预期成果包括：（1）建立三柱损伤后路270°减压内固定的生物力学模型。

（2）评估三柱损伤后路270°减压内固定对椎体纵向稳定性的影响。

（3）提供临床治疗中的科学依据，为多段胸腰椎损伤的治疗提供参考。

（4）在三柱损伤治疗领域做出创新性的贡献。

5. 研究进度和工作计划本研究计划于2021年10月开始，预计2023年3月完成。

主要工作如下：（1）2021年11月至2022年1月：建立三柱损伤后路270°减压内固定的生物力学模型并进行数值模拟实验。

前路单椎间隙固定治疗胸腰椎骨折的生物力学研究的开题报告

前路单椎间隙固定治疗胸腰椎骨折的生物力学研究的开题
报告
一、研究背景及目的
胸腰椎骨折是一种严重的脊柱损伤，常见于交通事故、高处坠落等外力作用下。

治疗方法以动态固定为主，但传统的钢板、螺钉等硬性固定方法可能引起压迫性损伤、物理损伤等一系列并发症。

因此，开发生物力学稳定的单椎间隙固定方法成为一个热
门研究方向。

本研究旨在探讨前路单椎间隙固定术治疗胸腰椎骨折的生物力学特性及临床应用价值，为临床治疗提供参考。

二、研究内容及方法
1. 研究对象：选取10个健康成年人的人体脊柱进行生物力学测试；
2. 实验操作：在实验室中利用电动力学测试仪器、力传感器等设备进行单椎间隙钛合金板固定方法和钢板、螺钉固定方法的生物力学比较实验，探讨两种方法的固定
效果、载荷承受能力等生物力学指标差异；
3. 研究结果：得出两种方法的生物力学指标结果，并进行配对t检验、方差分析等统计方法分析差异，比较两种方法的优缺点；
4. 讨论：结合实验结果，分析前路单椎间隙固定治疗胸腰椎骨折的生物力学特性优劣，探讨临床应用价值。

三、研究意义
1. 通过实验研究，探究前路单椎间隙固定治疗胸腰椎骨折的生物力学特性，为临床医生提供参考，优化治疗方法；
2. 深入分析前路单椎间隙固定的稳定性和安全性，探讨临床应用价值，推动其在临床应用中的推广；
3. 提高医生对生物力学稳定性的认识和了解，为进一步推动临床生物力学研究提供参考价值。

胸腰椎骨折伤椎椎弓根内固定生物力学研究与临床应用

ｗｌａｘｘａｔｎｆｃｅｌｇａｄｓｏｄｃｃｅｓｔｕｘｌｅｔｅｔｂｌｆｐｎｊｒｄｖｒｂａｆｅｅｌｓｉｅｔｃｏｒｅｏｔｎｎｒｐｉｓｒ，ｈｓｏｐｏａｉｔｏｉｅｎｉｕｅｅｅｒｉｄａａｒｉｏｌｆｈｏｈｔｅａｌｗｔｅｒｈｓｉｙｓｉｎｔｘ
ｖｒｂａｆｏａｏｍａｆｃｒｓＭｅｏｓＳｖｒｔｏｅｌｍａｉａｆｃｒ（ｌ一６ｅｅａｅｏｃｓｓｆｒｈｅｅｒｒｈｒｅｌｂｒｒｔｅ．ｔｄｅｅｅｈｒｏｂｒｐｎａｔｅＴ２Ｌ）ｗｒｍｄｎａｅｅｔｏｔｕａｕｈａｕｓｌｒｕ５ｏｆｓ
ｔｒｓＬｕｉ，ＨＡＧｕｅＵＦｘｎＵＮ
，ＨＮｉｎＺＡＧＱａｇ，ＺＡｏｇｈｎ，ＨｉｏｅａｔｅｔｆＯｔｐｅｉ，ＯｔｏａｄＨＯＤｎｓｅｇＵＱａ．Ｄｐｒｎｏｒｏａｄｓｒｐｅｉｍｈｃｈｃ
吕夫新，黄勇，张强，赵东升，樵胡
【摘要】目的
通过生物力学测试和临床应用对胸腰椎骨折伤椎椎弓根内固定进行评价。方法
取５具新鲜小牛
的胸腰椎脊柱标本（。一）制作成严重前中柱损伤模型，Ｔ，应用椎弓根螺钉内固定，测试标本应用不同固定方法后在轴向压缩、屈伸和扭转实验中生物力学稳定性及长短椎弓根螺钉的拔持力，讨伤椎固定对脊柱稳定性的影响。临探
重庆维普
２００８年８月，６卷第４期第
ＪＳｉａＳｒ，ｕｕｔ０８ＶｌＮｐｎｌｕｇＡｇｓ２０，ｏ６，ｏ４

胸腰椎爆裂性骨折损伤机制的生物力学研究.

胸腰椎爆裂性骨折损伤机制的生物力学研究胸腰椎爆裂性骨折损伤机制的生物力学研究摘要本研究采用脊柱活动节段的三维有限元模型分析了脊柱在直立位、前屈位和后伸位的应力分布情况。

结果表明, 椎弓根以及椎体后上方与椎弓根相邻部分为应力集中区域。

这一结果提示胸腰椎爆裂性骨折的损伤机制与脊柱的应力集中有关。

关键词脊柱损伤胸椎腰椎生物力学MECHANISM ASSOCIATED WITH THORACOLUMBAR BURST FRACTURES: ABIOMECHANICAL STUDYDai Liyang(Department of Orthopaedic Surgery, Xinhua Hospital, Shanghai SecondMedical University 200092)Stress distribution of the spine in upright, flexion and extension postion was analyzed using a three-dimensional finite element model of the spinal motion segment. The stress concentration was noted at the pedicle and the posterosuperior part of the vertebral body near the pedicle. The results indicate that stress concentration of the spine may be implicated in the biomechanical mechanism underlying thoracolumbar burst fractures.Key words spinal injuries thoracic vertebrae lumbar vertebrae biomechanics爆裂性骨折系指脊柱前、中柱在压缩载荷作用下发生的损伤, 主要特征为椎体前方的楔形压缩(前柱损伤)、后方骨皮质的骨折(中柱损伤)及椎体后缘骨折片凸入椎管[1]。

人体生物力学研究及运动损伤防控策略

人体生物力学研究及运动损伤防控策略一、人体生物力学研究概述人体生物力学是研究人体在生理和运动过程中所受到的外界力及其反应的科学，涉及领域广泛包括力学、解剖学、生理学、运动学等多个学科。

通过对人体各个组织结构、关节、骨骼等的结构和力学性能的研究，可以深入了解人体在不同运动状态下所受到的力学负荷以及力学响应，为运动损伤的防控提供科学依据。

二、人体动力学和运动损伤1. 动力学是研究物体运动的力学学科，而人体动力学是运动力学的一个重要分支。

人体在运动过程中，受到身体自身重量、地面反作用力、肌肉力量等多种力的作用，这些力对关节、软组织产生压力和拉力，容易导致运动损伤的发生。

2. 运动损伤是指在运动或体力活动中，由于外部力学作用、肌肉疲劳、不恰当的姿势或缺乏适应性等原因导致的身体伤害。

运动损伤包括软组织损伤（如拉伤、扭伤、肌肉劳损等）、骨折、关节损伤等。

减轻和预防运动损伤是运动科学和生物力学研究的重要领域。

三、运动损伤防控策略1. 运动前准备在进行运动活动之前，进行适当的热身运动是非常重要的。

热身运动可以促进血液循环，提高肌肉、韧带和关节的伸展性，减少运动损伤的风险。

热身运动可以包括关节的旋转、身体的伸展、简单的慢跑等。

2. 动作正确性正确的动作技术对于减少运动损伤的发生非常重要。

不正确的姿势或动作技术可能导致不必要的力量集中在某个关节或肌肉上，从而引发运动损伤。

因此，学习正确的动作技术，遵循运动科学的指导非常必要。

3. 逐步增加运动强度逐步增加运动强度是防止运动损伤的有效策略之一。

过度运动或突然增加运动强度可能导致肌肉疲劳和拉伤等损伤。

合理的训练计划、适当的休息和恢复时间都能够减少肌肉和关节的过度磨损，减少运动损伤的风险。

4. 使用适合的运动装备适合的运动装备可以提供必要的支撑和保护，减少运动损伤的风险。

例如，合适的运动鞋能够减少对脚部和膝关节的压力；护具可以提供关节支持和稳定度，减少关节扭伤的发生。

5. 营养均衡和补充营养均衡对于维持身体健康和防控运动损伤很重要。

胸腰椎不稳定骨折前后路短节段内固有限元生物力学研究

2. 在模型上纵向加载、左右恻弯、前伸、后屈、旋转方向加力，检测伤椎椎体形变位移和受力情况。 3. 评估何种受伤模型在那种固定状态下其力学性质最稳定。
三、研究目的和意义
采用三种固定方式（前路、后路、前后路联合）在不同损伤模型上进行生物力学的对比，希望通过生物力学比较实验得出那种的固定方式在何种受伤模型上生物力学上更合理和稳定，满足术后正常胸腰椎生理活动，来为临床上内固定的选择作参考。

4.
本课题采用数字化有限元理论，建立数字化脊柱及内固定模型，来模拟各种损伤状态，通过数字化分析来以此发现最理想的临床内固定选择，从而来指导临床治疗。特别目前国内还未有关于此类胸腰段与内固定组合的数字研究报道，本课题在国内
具有一定的先进性。
二、研究内容
1. 建立4种的损伤胸腰椎模型（根据Denis 三柱理论，分前、中、前中、中后柱损伤模型）和1组正常模型，每种损伤模型采用构成三种固定状态：单纯前路、后路、前后路联合固定。
本实验课题的生物力学手段
对损伤模型建立，考虑到标本来源、实验经费及目前我省有限元技术较成熟，因此本实验我们选择计算机模拟胸腰椎损伤有限元模型和模拟内固定
2 实验材料与设备
计算机一台（基本配置：CPU PⅣ，内存
128M，硬盘 40G）。
SIEMENS SOMATOM PLUS 4 螺旋CT机一台。操作系统DOS 6.22，WIN98系统提供应用软件运行的环境。 PHOTOSHOP 5.02 软件：进行图象存取、处理。
组成椎体皮质骨
弹性模量 Mpa 12000
泊松比U 0.25
刚度N/M 厚度mm 0.45
椎体松质骨终板纤维环

生物力学角度分析胸腰段脊柱骨折内固定断裂原因及预防措施

ｉｅｓｒｗ，ｏｂｎｄｗｔｒｓａｃｒｇｅｓｓｏｕａｐｎｌｉｃａｉｓｃｎｌｄｓｅａｒａｓｓｒｐｎｌｎｃｃｅｃｍｉｅｉｅｅｒｈｐｏｒｅｎｈｍｎｓｉｏｈｎｃ，ｏｃｅｗｍｊｕｅｉ — ｌｈｓａｂｍｅｕｆｏｃｏｆｓａｉｔａｆａｏｓｍｒｐｕｅ．ｅＩｔ：ｈａｏｕｅ：ＩｐｏｅｔｎｌｘｔｎｅｕｍｎｓｈｓｎｆｒｐｎｌｉｅｌｉｔｎｓｔｔｒｓＲｓＩＴｅｍｊｒａｓｓ ① ｍｒｐｒｎｒａｆａｏｑｉｅｔｃｏｅｉ－ｕｒｘｉｙｅｕＩｓｃｉｅｉｉｐｏｓａｂ
ＢｉｍｅｈｎｉａａｙｉｏｈｕｅａｅｅｉｅＭｅｓｒｓｏｍｐａｔｏｃａｃｌＡｎｌｓｓｆｒｔｅＣａｓｓｎｄＰｒｖｎｔｖａｕｅｆＩｌｎＲｕｐｕｅｉｔｒｎＴｈｏａｏｕｂａｐｉｅＦｒｃｕｅＩｔｒａｘｔｏｒｃｌｍｒＳｎａｔｒｎｅｎｌＦｉａｉｎ
包括： ①未能根据生物力学重建的需要选择最佳的内固定器材；术中操作不当；骨折部位未行必要的植骨； ② ③
④ 内固定留置体内时间过长。结论：了预防和减少脊柱内固定材料断裂，为术前对患者病情应当进行充分的评估，据生物力学稳定性重建的需要来选择恰当的手术方式和适当的内固定材料；根必要时应在术中一期植骨，有利于重建其稳定性；外术后康复期佩戴适当的外固定支具，此也对临床治疗有重要意义。关键词脊柱；解剖学；生物力学；外科手术；脊柱稳定性重建文献标识码：Ａ文章编号：２９０５—１３．０２０．０４４２１．５０２中图分类号：Ｒ８．２６７３

人体脊柱胸腰段在跌倒冲击载荷下的力学响应特性研究

人体脊柱胸腰段在跌倒冲击载荷下的力学响应特性研究目的研究人体脊柱胸腰段在跌到冲击载荷下的力学响应特性。

方法选取中国力学虚拟人数据9000张集切片进行研究。

将研究对象分为观察组与对照组，观察组应用脊柱护具，而对照组未使用脊柱护具。

通过建立胸腰段与脊柱护具模型，观察脊柱护具在减轻胸腰段有害应力方面的作用。

结果观察组胸腰椎体所受应力明显低于对照组，差异显著（P＜0.05）；同时，胸腰椎体所受应力多集中于L2段。

结论脊柱护具可有效分散、减轻人体脊柱胸腰段在跌倒冲击载荷下的应力，起到显著的保护作用。

标签：人体脊柱；跌到冲击载荷；力学响应特性胸腰段是人体脊柱易发生骨折部位之一，约有79.5%的脊柱损伤为胸腰段骨折，且多由高处坠落所致。

由于该处损伤机制十分复杂，治疗费用昂贵，严重增加了患者家庭及社会的经济负担[1]。

人体胸腰段有限元研究的主要方向为评价手术内固定与构建脊柱骨折模型，而关于脊柱保护器的研究集中于矫形治疗脊柱侧弯的领域。

目前，临床对脊柱保护器的正确运用仍缺乏相应有的有限元研究[2]。

本研究通过建立脊柱胸腰段模型，设计并建立脊柱保护器及三维模型，根据生物力学原理分析人体脊柱骨折机制，探讨保护人体胸腰段的有效途径。

现报道如下。

1资料与方法1.1一般资料选取中国力学虚拟人数据集切片，共9000张图片，格式为冷冻切片。

给予三维有限元分析，观察单一样本。

1.2方法①建立胸腰段三维模型：经中国力学虚拟人数据库提取软组织、骨等轮廓曲线，通过软件构建人体躯干模型，包括简化的躯干轮廓软组织，骨盆、肋骨、骶骨、脊柱等轮廓曲线，软组织应用Mooney-Rivlin超弹性材料，应用Hypermesh软件将几何面模型划分成网格，建立人体躯干三维仿真模型，截取T11～L12节段模型为观察对象。

应用四面体单元划分模型中软组织与松质骨，三角形壳单元划分皮质骨。

②建立脊柱护具模型：运用Hypermesh软件构建脊柱保护器模型，其形状贴合腰背部、胸腹部与双侧肩部轮廓，下缘与骶尾部水平持平。

胸腰椎压缩性骨折有限元模型的建立及过伸复位治疗的生物力学分析

胸腰椎压缩性骨折有限元模型的建立及过伸复位治疗的生物力学分析胸腰椎压缩性骨折有限元模型的建立及过伸复位治疗的生物力学分析背景介绍:胸腰椎压缩性骨折是一种常见的脊柱损伤，常见于交通事故、高处坠落等外力作用下。

这种骨折类型是指椎体前缘骨折，椎间盘后移，椎体高度压缩，同时与椎间盘的损伤紧密相连。

在过去的研究中，过伸复位一直被视为治疗胸腰椎压缩性骨折的常用方法。

然而，针对过伸复位治疗的生物力学机制仍需要进一步研究。

方法:本研究尝试建立胸腰椎压缩性骨折的有限元模型，并使用生物力学方法对过伸复位治疗进行分析。

模型的建立包括椎体和椎间盘的几何重构，以及骨质材料属性和连接接口的设定。

有限元分析中使用了线性静态分析，通过施加力在不同的位置以模拟生理加载条件。

对比不同情况下的模型结果，我们能够对过伸复位治疗的生物力学效应进行评估。

结果:通过有限元模型的分析，我们观察到在压缩性骨折模型中，椎体后缘的拉伸力集中于椎间盘区域。

然而，经过过伸复位治疗后，拉伸力明显减小，椎体高度得以恢复。

模型分析还显示过伸复位治疗对椎体压缩位移和应力分布有明显影响，从而有助于骨折的愈合和患者的康复。

讨论:本研究通过建立胸腰椎压缩性骨折的有限元模型，提供了对过伸复位治疗的生物力学分析。

根据模型结果，过伸复位治疗能够明显减小骨折患者椎间盘区域的拉伸力，促进骨折的愈合和患者的恢复。

然而，需要注意的是过伸复位治疗可能对椎体其他区域造成不均匀的力分布，可能导致新的损伤。

因此，在实际临床操作中，医生需根据患者具体情况进行合理的治疗方案。

结论:胸腰椎压缩性骨折的有限元模型为过伸复位治疗的生物力学分析提供了一种可行方法。

通过模型的分析，我们发现过伸复位治疗能够减小椎间盘区域的拉伸力，促进骨折的恢复。

然而，为了避免潜在的损伤，医生在进行过伸复位治疗时需要谨慎操作，考虑患者的具体情况。

需要进一步的研究来验证模型的准确性，并优化治疗方案通过有限元模型的分析，我们发现过伸复位治疗能够明显减小胸腰椎压缩性骨折患者椎间盘区域的拉伸力，有助于骨折的愈合和患者的康复。

人体胸腰椎体冲击损伤的生物力学研究

人体胸腰椎体冲击损伤的生物力学研究毕大卫;王伟;费骏;祖罡;陈亿民;魏威【期刊名称】《中国骨伤》【年(卷),期】2010(023)010【摘要】目的:探讨人体脊柱胸腰椎在冲击载荷作用下引起的爆裂骨折的生物力学机制及损伤特点.方法:自2008年9月至2009年10月,采集10具新鲜人体脊柱胸腰椎标本,平均分为两组,建立实验模型,分别进行静力学强度试验和动态冲击生物力学实验,观察在不同载荷作用下,胸腰椎体发生静态和动态冲击响应的相关数据.结果:胸腰椎屈服载荷为(5 280.00±354.20)N,屈服位移为(13.32±2.07)mm,极限载荷为(6 590.00±249.20)N,极限位移为(20.60±2.57)mm,加载速度为0.02 g,胸腰椎的动态力学性质其平均极限载荷为(14425.60±1101.52)N,载荷平均作用时间为(17.29±2.04)ms,平均加速度为(36.80±2.81)g,动态位移为(45.11+1.13)mm.结论:胸腰椎爆裂性骨折是由高能量瞬间释放所导致的严重损伤,生物力学受力作用呈脉冲式变化,胸腰椎体具有生物材料的粘弹性性质.【总页数】4页(P772-775)【作者】毕大卫;王伟;费骏;祖罡;陈亿民;魏威【作者单位】杭州师范大学医学院附属萧山人民医院,浙江,杭州,311200;浙江萧山医院;杭州市红十字会医院;杭州师范大学医学院附属萧山人民医院,浙江,杭州,311200;杭州师范大学医学院附属萧山人民医院,浙江,杭州,311200;杭州市红十字会医院【正文语种】中文【中图分类】R6【相关文献】1.基于多体动力学和有限元方法的三级跳运动人体膝关节冲击损伤分析研究 [J], 刘同众;朱林;程曦;彭双双;戚银银;秦义先;尹成龙;章文峰;朱德泉2.人体椎体终板生物力学研究进展及其骨折的临床意义 [J], 周丽;刘卫国3.人体在向后滑倒时平衡调节能力的生物力学研究 [J], 纪仲秋;赵盼超;姜桂萍;龚睿;李旭龙4.面向伤道冲击损伤评估的人体有限元建模与验证 [J], 朱一辉;陈菁;张金洋;温垚珂;王建民;徐诚;李冠桦5.人体跟骨冲击损伤的生物力学研究 [J], 王国喜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

后路单节段复位固定胸腰椎骨折的生物力学评价的开题报告

后路单节段复位固定胸腰椎骨折的生物力学评价的开题报告一、研究背景和意义胸、腰椎骨折是一种严重的脊柱损伤，容易导致严重的神经、肌肉和骨骼系统的损伤。

传统治疗方法主要是手术治疗，但手术风险和并发症较高，术后恢复周期也较长，因此有必要探究非手术治疗方法。

后路单节段复位固定是一种常用的非手术治疗方法，但其效果在不同的患者群体中可能存在差异。

因此，对于后路单节段复位固定胸、腰椎骨折治疗的生物力学评价具有重要的临床意义。

二、研究目的本研究旨在对前期收集到的后路单节段复位固定胸、腰椎骨折患者的临床数据进行生物力学评价，并探究治疗效果的差异和可能的影响因素。

三、研究内容和方法1. 研究对象：选择符合纳入标准的后路单节段复位固定胸、腰椎骨折患者，包括性别、年龄、病史等基本信息。

排除因手术治疗或合并其他病因导致的主要疼痛症状，排除有心脏、肺、肝、肾、神经系统等严重基础疾病。

2. 数据收集：收集相关的临床数据，包括患者的基本信息、病情描述、检查结果、治疗方案等。

同时还需对患者进行CT扫描、X线拍片等影像学检查，以获得更多的疾病信息。

3. 实验室测试：将患者的影像学数据导入生物力学测试设备中，通过有限元分析以及实验室实验，对后路单节段复位固定胸、腰椎骨折的力学效应进行检测和分析。

4. 数据分析：将收集到的数据经过统计学分析，评估后路单节段复位固定胸、腰椎骨折的治疗效果，分析影响因素，为在临床上制定更科学的治疗方案提供参考。

四、研究预期成果通过对后路单节段复位固定胸、腰椎骨折的生物力学评价，本研究将在以下方面做出一定的贡献：1. 为临床医生在治疗胸、腰椎骨折时提供更加科学的依据和参考，减少治疗风险。

2. 促进后路单节段复位固定胸、腰椎骨折技术的进一步发展和完善。

3. 推动生物力学技术在脊柱损伤治疗中的应用和研究，扩展生物力学技术在医学领域的应用范围。

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椎屈服载荷为（８．０３４２Ｎ，屈服位移为（３３￣．７５２００￣５．０）１．２２０）ｍｍ，极限载荷为（９．０２９２）Ｎ，极限位移为６５００￣４．０
（０６￣．）ｍ，栽速度为０２ｇ胸腰椎的动态力学性质其平均极限栽荷为（４４５６＋１１２Ｎ，荷平均作２．２７ｍ加０５．，０１２．－０．）栽０１５
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人体胸腰椎体冲击损伤的生物力学研究
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毕大卫王伟，，费骏，罡，祖陈亿民魏威，
（．州师范大学医学院附属萧山人民医院，江１杭浙杭卅３１０；．江萧山医院；．州市红十字会医院）Ｉ１２０２浙３杭
【要】目的：探讨人体脊柱胸腰椎在击载荷作用下引起的爆裂骨折的生物力学机制及损伤特点。方法：摘中自
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【键词】胸腰椎骨折；冲击损伤；生物力学关
Ｄ０Ｉ１．９９ｉｓｎ１０ — ０４２１．００７：０３６／．ｓ．０３０３．００１．１ｉ
ＢｉｍｅｈａｎｃｅｅｃｏｈｏｒｏｕｍｂａｒｖｒｅｒｏｃｉｓｒｓａｒｈｆｔａｃｌｅｔｂａｌｂｕｒｔｆａｔｅｉｉｐａｃａｍａｇＢＩＤａ— ｉ，ｓｒｃｕｒｎｍｔｄｅｗｅＷＡＮＧｅ，ＷｉＦＥ１
ｔｂａｂｒｈｆａｔｒｕｎｅｉａｔｏｄｎ．ｅｈｄ：ｒｍｅｔｍｂｒ２０ｔｂｒ２０１ｅｈｈｍａｏａｏｕｅｒｌｕｓｃｕｅｄｒｇｔｒｉｈｍｐｃａｉｇＭｔｏｓＦｏＳｐｅｅ０８ｔＯｃｏｅ０９，０ｆｓｕｎｔｒｃｌｍ— ｌｏｒｈ
用时间为（７２￣．４）ｍｓ平均加速度为（６８￣．１ｇ动态位移为（５１＋．３）１．９２０，３．０２８），４．１１ｍｍ。结论：腰椎爆裂性骨折是由－胸
高能量瞬间释放所导致的严重损伤，生物力学受力作用呈脉冲式变化，腰椎体具有生物材料的粘弹性性质。胸