【摘要】：目的利用多體動(dòng)力學(xué)方法,分析腰椎在典型飛行載荷條件下的內(nèi)力變化,探討飛行中腰椎間盤力學(xué)損傷機(jī)制。方法基于腰椎肌肉-骨骼系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)其分別施加平飛、機(jī)動(dòng)飛行及盤旋飛行3種典型工況對(duì)應(yīng)的時(shí)變過載,根據(jù)腰椎間盤應(yīng)力、小關(guān)節(jié)接觸力、肌肉及韌帶內(nèi)力水平評(píng)價(jià)飛行載荷導(dǎo)致的力學(xué)變化。結(jié)果飛行過載變化引發(fā)椎體間相對(duì)滑移,誘發(fā)腰椎間盤剪切載荷與關(guān)節(jié)接觸力變化,從而導(dǎo)致肌肉內(nèi)力不穩(wěn)定。結(jié)論多體動(dòng)力學(xué)方法可以再現(xiàn)腰椎間盤內(nèi)力變化,椎體主要通過在小關(guān)節(jié)與椎間盤構(gòu)成的曲面上滑移來平衡外載,腰椎間盤剪切變形是引發(fā)腰椎不穩(wěn)定的重要因素。相比于有限元方法,多體動(dòng)力學(xué)模型可以直接反映腰椎被動(dòng)元件與主動(dòng)元件力學(xué)行為之間的聯(lián)系,為解釋飛行中腰椎間盤疲勞損傷機(jī)理提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。
[Abstract]:Objective to analyze the internal force changes of lumbar vertebrae under typical flight load by using multi-body dynamics method, and to explore the mechanism of mechanical injury of lumbar intervertebral disc during flight. Methods based on the multi-body dynamic model of lumbar muscle-bone system, the mechanical changes caused by flight load were evaluated according to the stress of lumbar intervertebral disc, the contact force of facet joint and the internal force of muscle and ligament. the time-varying overload corresponding to three typical working conditions was applied to plane flight, maneuvering flight and hovering flight, respectively. Results the change of flight overload caused the relative slip between vertebrae and the contact force between lumbar disc shear load and joint, which led to the instability of muscle internal force. Conclusion the method of multibody dynamics can reproduce the internal force change of lumbar intervertebral disc. The vertebral body is mainly balanced by sliding on the curved surface of facet joint and intervertebral disc. The shear deformation of lumbar disc is an important factor causing lumbar instability. Compared with the finite element method, the multi-body dynamic model can directly reflect the relationship between the mechanical behavior of passive elements and active elements of lumbar vertebrae, and provide theoretical basis and data support for explaining the mechanism of fatigue injury of lumbar intervertebral disc during flight.
【作者單位】： 空軍總醫(yī)院全軍中西醫(yī)結(jié)合正骨治療中心;清華大學(xué);望京醫(yī)院;
【基金】：首都臨床特色推廣項(xiàng)目(z121107001012078) 全軍后勤科研“十二五”重點(diǎn)課題(BKJ13J004)
【分類號(hào)】：R85

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本文編號(hào)：2519780