换一批轴向压缩载荷倾斜和前屈力矩对腰骶椎剪切刚度影响的离体生物力学研究
Effects of Inclined Axial Compressive Force and Flexion Moment on Lumbosacral Shear Stiffness:An in vitro Biomechanical Study
摘要目的 探讨轴向压缩载荷倾斜和前屈力矩对腰骶椎前、后剪切刚度的影响.方法 采用6例新鲜尸体腰骶椎标本(L5～S1)进行实验,分别模拟腰骶椎完整、双侧小关节4 mm间隙、前路切开纤维环摘除髓核及离断内层纤维环(椎间盘损伤)3种状态,施加垂直于L5～S1椎间盘300 N轴向压缩载荷,以及前下倾斜10°或20°压缩载荷300 N,通过材料试验机对L5～S1进行前、后方向剪切试验(前:0～250 N/后:-50～0 N).在5 N·m前屈力矩作用下,重复以上剪切试验.使用三维运动测量系统测量L5与S1之间相对运动.结果 对于腰骶椎完整状态,轴向压缩载荷的前倾并不显著改变节段的前或后剪切刚度,但施加前屈力矩后前剪切刚度平均增加了 49.3％.随着结构依次切除,腰骶节段的前或后剪切位移逐级增加,剪切刚度依次降低,尤其是小关节间隙切除合并髓核摘除后,在轴向压缩载荷复合前屈力矩作用下,前剪切刚度由完整状态的939 N/mm显著减小到224 N/mm,后剪切刚度也由完整状态的572 N/mm减小为217 N/mm.在低载荷区间,在轴向压缩载荷前倾或复合前屈力矩作用下,不同结构状态前、后剪切刚度之间的差异均没有显著性.结论 研究结果支持了临床上腰骶椎前凸降低、骨盆后倾可适度维持节段剪切稳定性的观点,但是随着脊柱退变的进展,这种代偿能力可能会逐渐下降甚至失效.
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关键词
腰骶椎剪切刚度轴向压缩载荷前屈力矩脊柱退变lumbosacral vertebraeshear stiffnessaxial compressive forceflexion momentspinal degeneration
分类号
R318.01（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.16156/j.1004-7220.2025.05.009
发布时间
2025-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家自然科学基金（81972110）
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