该文即是通过有限元方法研究二者的关系,并研究在椎间盘的退变过程中,椎间盘所受的应力情况.第一部分 颈椎三维有限元模型的建立及意义 目的:建立颈椎的三维有限元模型(C5-C6),以期用于临床实验研究.方法:以正常成年人尸体颈椎C5-C6节段为模型,用Pro/ENGINEER2001年软件建立C5、C6椎体的基本外形.在此基础上依据正常青年男性的颈椎C5-C6节段CT平片,测量椎体及其附属结构的轮廓数据,构建精确的椎体及附属结构的轮廓.录入各结构的材料力学性质,构建出一个正常颈椎功能单元的三维有限元模型.模型包括C5、C6椎体、后部结构、C5-C6椎间盘、上下终板等.共由17524个节点,67756个固体8节点结构单元组成.模型上加载45N的预载荷,再以2.0N·m的纯力矩模拟颈脊柱的前曲/后伸、左/右侧弯以及旋转的生理活动,观察正常脊柱功能单元节段运动与位移的关系,并与体外实物试验比较.同时测量颈椎运动时颈椎间盘的运动范围.第二部分 颈椎间盘退变与颈椎不稳关系的有限元分析 目的:探讨颈脊柱椎间盘退行性变的程度与脊柱不稳的关系,以及在椎间盘退行性变的过程中椎间盘所受应力的变化.方法:依据颈椎间盘退行性变的病理变化,在正常脊柱功能单元的有限元模型上,通过改变椎间盘的材料及力学性质,模拟出椎间盘退行性变的3个阶段.分别在这些模型上加载45N的预载荷,再以2.0N·m的纯力矩模拟颈脊柱的前屈/后伸、左/右侧弯以及左/右旋转的生理活动,观察不同程度的退行性变对节段运动运动范围的影响.并观察在椎间盘退行性变过程中,椎间盘上所受应力的变化.