胸廓对椎体侧弯和轴向旋转影响的力学研究

借助计算机辅助软件Solidworks,将胸廓在维持椎体稳定性方面的作用数字化.根据正常人体骨骼高仿模型参数和人体脊柱解剖学数据,构建了包括胸廓和不包括胸廓的两种三维有限元计算模型,利用Ansys workbench有限元分析软件,模拟脊柱在不同负载下发生侧弯和轴向旋转时的变形量,读取两种情况下各个椎间盘最大变形量.并将所得数据绘制成折线图,比较其区别,最后从力学层面分析胸廓结构在椎体侧弯和轴向旋转时的影响.结果表明:胸廓的存在,使脊柱单独侧弯受力时,椎间盘最大变形量减少了1.233%~6.28%;脊柱轴向旋转受力时,胸椎部分椎间盘最大变形量减少了21.44%~26.30%,腰椎及以下部分椎间盘最大变形量减少了29.759%~42.829%,因此,在脊柱矫形建模中,胸廓的作用不可忽视.