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目的
应用有限元分析法,建立腰椎三维有限元模型,从而为脊柱病变飞行员健康鉴定提供组织工程力学理论依据。
方法选择1例腰椎椎体血管瘤的飞行员,收集腰1~椎1椎体薄层CT和MRI的影像学资料,利用Mimics 10.01软件构造腰椎的三维有限元模型,通过单轴压缩实验的仿真研究分析腰椎椎体受载荷的影响。选择1名相同条件的健康男性进行对照,通过在同一种受力状态下,骨应力-应变变化是否屈服为标准。
结果病变组影像学资料显示:胸12右侧椎弓根、腰3左侧椎弓及腰1-5椎体血管瘤。有限元分析法结果显示,健康对照组腰椎最大承载力7.699 MPa,同时纤维环的应力主要集中于后侧,并向后外侧传导。血管瘤飞行员腰椎最大承载力5.476 MPa,纤维环的应力主要集中在椎体前外侧。
结论三维有限元模型能够较好地揭示脊柱病变对相应椎体应力变化的影响,从而降低脊柱病变对飞行所产生的潜在风险,提高此类疾病飞行员的航空医学鉴定水平。