【摘 要】
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研究背景青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis,AIS）是发生于青春期最常见的脊柱畸形,对于轻度AIS患者,运动治疗对AIS有一定的疗效,但还存在一定的争议,尚未形成共识。利用三维有限元分析技术进行脊柱侧凸的生物力学研究已有多年历史,该技术可以克服传统实验方法需大量实体标本、数据处理繁琐复杂等方面的局限性,已成为研究脊柱侧凸生物力学的良好方法。但目前针
【基金项目】
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国家自然科学基金（3177070377）； 广州市科技计划项目（201704020069）；
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研究背景青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis,AIS）是发生于青春期最常见的脊柱畸形,对于轻度AIS患者,运动治疗对AIS有一定的疗效,但还存在一定的争议,尚未形成共识。利用三维有限元分析技术进行脊柱侧凸的生物力学研究已有多年历史,该技术可以克服传统实验方法需大量实体标本、数据处理繁琐复杂等方面的局限性,已成为研究脊柱侧凸生物力学的良好方法。但目前针对AIS的三维有限元分析主要针对重度患者,尚未有专门针对轻度AIS患者的三维有限元分析。研究目的本课题旨在构建一例AIS患者的三维有限元模型,验证有限元模型的有效性,并进行有限元分析。研究方法1.获取一例轻度AIS患者第6颈椎至第5腰椎的CT薄层数据,通过建立骨性模型、边界修改及网格划分等构建AIS患者的三维有限元模型,并对该模型进行验证。2.利用Ansys分析软件对AIS患者的三维有限元模型进行有限元分析,模拟在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转六种运动下该模型的应力变化。3.结合脊柱的解剖特点及患者脊柱侧凸的畸形类型,分析该轻度AIS患者的应力分布情况。结果及结论1.构建了轻度AIS患者的三维有限元模型。2.从几何形态及力学情况两方面验证了该模型的有效性。3.右侧屈时第6颈椎的位移变化最大,位移值为105.26mm。4.右旋转时全节段椎体承受的应力最大,前屈、后伸时第6颈椎的应力最大,静态时及左、右侧屈时第2胸椎的应力最大,左旋转时第3胸椎的应力最大,右旋转时第7颈椎的应力最大;静态、前屈时第2、3胸椎间盘的应力最大,后伸时第3、4胸椎间盘的应力最大,左、右侧屈和右旋转时第6、7颈椎间盘的应力最大,左旋转时第4、5胸椎间盘的应力最大。
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