靜態加載及沖擊條件下骨盆后環生物力學效應研究.pdf

1、骨盆環后部骨一韌帶復合結構稱為骶骼復合體，包括骶髂關節、骶髂關節周圍韌帶、骶棘韌帶、骶結節韌帶及骨盆底的肌肉和筋膜，亦稱為骶髂復合結構。骶髂復合結構是軀干與下肢負荷傳遞的樞紐，占整個骨盆功能的60％。
　　骶髂關節是髂骨和骶骨之間的一個滑液關節，為單純骨連接，連接處的關節表面有軟骨覆蓋。其運動主要由周圍肌肉和韌帶控制，強大的骶髂韌帶限制了骶髂關節的過度運動，維持了骶髂關節的穩定，同時骶髂關節面內不規則的凹凸咬合“自動內鎖裝置”亦增

2、加了骶髂關節的穩定性，限制了關節的運動。骶髂韌帶附著在關節周圍，通過自身堅強的韌性，限制關節的相對運動，是維持關節穩定的一個重要因素。其連接為“自緊張”，可減低關節的部分區域張力，從而將骶骨和髂骨穩定的連接在一起。韌帶的松弛或其他改變，將極大的減低骶髂的穩定，增大骶髂關節的相對運動范圍，改變其應力分布。亦可能成為骶髂關節疼痛的根源。且由于骶髂關節的關節面結構并不與力的傳遞結構垂直，故而其相較于其他關節更容易發生退變，軟骨是最常發生退變的

3、區域，其退變所導致的骶髂關節的生物力學變化，亦可能成為疼痛的重要原因。
　　骨盆后環血管密布，車禍及墜落所造成的骨盆后環穩定性破壞所導致的血管損傷是骨盆骨折早期最主要的致死因素。骨盆損傷嚴重程度是預測血管損傷的重要指征，然而，課題組前期臨床研究發現部分骨盆損傷嚴重程度與血管損傷程度并不相關，國內外亦有類似報道。既往研究發現而血管斷裂不僅與骨盆損傷的程度相關，還與骨折移位、位置及損傷原因相關；有限元動態分析提示，血管損傷亦與致傷部位

4、及沖擊載荷特征相關。明確周圍結構致傷情況與血管損傷之間的聯系，有利于血管損傷的準確預測，而其尚還未被明確表達。
　　基于上述問題，本課題以骨盆后方作為研究對象，在既往研究所構建的有限元模型的基礎上，改變有限元的韌帶及軟骨屬性，模擬韌帶松弛、軟骨硬化及融合條件，研究其應力及應變的變化，分析其影響。同時，建立包含動脈的股骨—骨盆復合體有限元模型，并利用既往研究對有限元結果進行驗證。在此基礎上對模型施加側方及前后方沖擊載荷，獲取骨盆后環

5、結構及血管的沖擊響應譜，探究后環結構損傷與血管損傷之間的聯系。
　　在本文的研究中發現，在骶髂關節韌帶松弛及軟骨硬化的條件下，骶髂軟骨的應力明顯增加，表明軟骨硬化和韌帶松弛可能是骶髂源性下腰痛的原因，而骶髂融合時骶髂軟骨應力可明顯減低，分布更均勻，提示融合在骶髂源性疼痛方面有著較為積極的作用。另外，本文建立了包含骨盆動脈的骨盆-股骨復合體有限元模型。模型具有解剖結構的相似性和完整性，經與既往研究驗證能準確反映骨盆后環的沖擊響應，適