颈椎椎间PLA融合器的有限元分析与实验研究

发布时间：2021-01-17 22:53

　　颈椎连接着头颅与胸椎,在人体运动过程中起着重要的作用。随着社会不断的发展,颈椎面临的问题逐渐增多,颈椎病发生的概率越来越高。目前治疗颈椎病经常使用颈椎前路植骨减压手术,手术治疗过程需要融合器的支撑,但由于融合器的结构与材料存在争议,一直没有得到统一。针对上述融合器的问题,本文考虑终板形状和抗压强度分布特点,设计颈椎椎间融合器,在Pro-e5.0完成融合器三维建模,选用PLA（聚乳酸）材料,通过Mimics10.0、逆向建模软件以及网格划分软件完成颈椎C5-C6完整有限元模型和PLA融合器模型建立,进行前屈、后伸、左右侧弯和左右轴向旋转六种工况加载,分析活动度、变形位移、椎体应力、C6下终板应力和融合器应力五个防下沉指数,完成有限元分析。研究结果表明在融合器植入后各个工况的活动度减小,最大为后伸工况,最小为轴向旋转工况;对PLA融合器模型施加不同载荷时,整体会发生位移,后伸的位移变化最大,左轴向旋转工况的位移最小;各个椎体的最大应力虽然相应地增大,但处于一个安全的范围;椎体和C6下终板应力分布均匀,无应力集中现象发生,说明融合器植入后不会导致椎体和下终板的损坏;通过对融合器的应力分布发现... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

颈椎结构

（c）C3-C6 椎体 （d）第七颈椎图 1-2 颈椎各个椎体结构图（上面观）颈椎病(cervical spondylosis)，即颈椎综合征，是颈椎骨关节炎、增生性颈椎炎、颈椎间盘脱出症的统称，是一种因颈椎退行性病理改变而造成的疾病，如图 1-3、1-4 所示。造成颈椎病的主要原因是由于颈椎长时间处于疲劳状态，颈椎出现退行性改变，从而造成颈椎出现不稳、椎间盘髓核突出或脱出、韧带增厚等现象，刺激或压迫了邻近的神经根、脊髓、椎动脉及颈部交感神经等组织，从而出现与颈椎相关体征的综合征病症[8-10]。

（c）C3-C6 椎体 （d）第七颈椎图 1-2 颈椎各个椎体结构图（上面观）颈椎病(cervical spondylosis)，即颈椎综合征，是颈椎骨关节炎、增生性颈椎炎盘脱出症的统称，是一种因颈椎退行性病理改变而造成的疾病，如图 1-3、1-4颈椎病的主要原因是由于颈椎长时间处于疲劳状态，颈椎出现退行性改变，从椎出现不稳、椎间盘髓核突出或脱出、韧带增厚等现象，刺激或压迫了邻近的脊髓、椎动脉及颈部交感神经等组织，从而出现与颈椎相关体征的综合征病症


本文编号：2983745