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ヒト腰椎骨折とその治療法の有限要素解析による力学的評価

利用有限元分析对人体腰椎骨折进行力学评估及其治疗方法

基本信息

批准号：
05221218
负责人：
田中英一
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05221218/
关键词：
バイオメカニクス腰椎有限要素応力解析脊椎分離症

项目摘要

本研究では,脊椎分離症の発症原因を力学的観点から確明するため,まず分離症が頻発する第5腰椎を忠実に再現した有限要素モデルを作成し,解析を行った.境界条件としては,簡単のため椎体の上下面を拘束し,小関節面に作用する荷重の方向(椎体上面に対する角度αと矢状面に対する角度βで規定:α,β=0°〜90°)と荷重の作用点(α=0°,β=0°とし,小関節面内の9箇所の点に作用)を変化させた.つづいて,この有限要素解析の精度を確認するため,アラルダイト製の3倍模型を製作し,荷重条件α=0°,β=0°の場合に発生する各部のひずみをひずみゲージによって検出した.以上に加えて,腰椎をとりまく力学的環境を可能な限り精密に再現する目的から,第3・第4腰椎間の椎間板から第5腰椎・仙骨間の椎間板までの忠実な形条と,さらにそれらに付着する靭帯を再現した有限要素モデルを作成し,一例として伸展の場合を解析した.以上の研究の結果得られた結論は次のようにまとめられる.1.荷重条件α=10°,β=0°の場合に関節突起間部に最も大きな引張り主応力が発生する.その主方向は脊椎分離症の症例で最も頻繁に観察される分離面に垂直な方向である.小関節面の内端に作用する荷重は外端に作用する荷重に比べ,関節突起間部に約3割大きな応力を発生させる.2.アラルダイトの模型実験のひずみ分布と有限要素解析結果はほぼ一致し,解析は妥当である.3.下部腰椎とその周辺組織の主要部分を考慮したモデルの伸展解析において,第5腰椎に第4腰椎よりも大きな応力が発生する.

In this study, the causes of spondylosis, the points of mechanics, the diagnosis of lumbar vertebrae, the reappearance of the 5th lumbar vertebrae, the finite elements, and the analysis of the causes of spondylosis. The boundary condition is very tight, and the upper and lower parts of the vertebral body are restrained, and the small plane acts in the direction of the load (the angle of the upper part of the vertebral body is α, the angle of the sagittal plane is β: α, β = 0 °~ 90 °) the point of action of the load (α = 0 °, β = 0 °, β = 0 °, the point of action of 9 °in the plane). The accuracy of finite element analysis is to confirm that the model is three times the size of the model. the load condition is α = 0 °, β = 0 °, the load condition is α = 0 °, β = 0 °. With the increase of the above, the mechanical environment of the lumbar vertebrae may limit the precision of the mechanical environment, the third and fourth lumbar vertebrae, the fifth lumbar vertebrae, the fiery bone intervertebral lamina, the fiery intervertebral lamina, the fiery intervertebral lamina, the third lumbar vertebra, the fifth lumbar vertebra, the third lumbar vertebra, the fifth lumbar vertebra, the third lumbar vertebra, the fifth lumbar vertebra, the third lumbar vertebra and the fifth lumbar vertebrae. According to the results of the above study, we have obtained the results of the previous study. 1. The load condition is α = 10 °, β = 0 °. The protuberance of the protuberance is the largest, the main force is not healthy. A case of chiropractic syndrome in the main direction is the most complicated to observe the vertical direction of the plane. The inner end of the noodle, the outer end of the load, the ratio of the load to the load, the protuberance of the surface, the inner end of the surface, the inner end of the surface, the outer end of the surface, the ratio of load to load. 2. The results of the finite element analysis of the model are in good agreement with each other. 3. The main part of the tissue of the lower lumbar spine is the analysis of the extension of the lower lumbar vertebrae, the 5th lumbar vertebra, the 4th lumbar vertebra and the lower lumbar vertebrae.