蒋帅 刘洋 陈元元 冯勇 袁文

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腰椎是人体连接上下肢的主要承力组织，也是脊椎蜕变的高发段。研究显示，自30岁起人体的腰椎与椎间盘开始退变，超过1/2的成年人存在不同程度的腰痛症状。研究腰椎在不同负荷情况下的力学特征，了解椎间盘蜕变的发病过程或比较不同治疗方案对椎间盘退变性疾病的治疗效果等是腰椎生物力学的研究热点[1]。

受限于腰椎的特殊生理结构，研究腰椎生物力学的方法很有限，目前通用的3种方法是制备动物模型、采用尸体试验及基于有限元法的计算机模拟。动物模型研究的缺陷在于动物与人存在种属的差异，因此动物研究的数据对人体腰椎研究的参考价值有限；尸体试验研究的费用较高，加之人体组织结构内部应力难以检测，因此如何充分挖掘尸体的研究价值仍是个业界难题。与前两种方法相比，采用计算机模拟的有限元法(feinite element analysis, FEA)不仅可以收集组织结构内部的应力及位移，还具有时间短、可重复性高及无创等优点，越来越广泛地应用到腰椎生物力学研究领域。

对于椎间盘退变性疾病的治疗主要在于恢复后柱功能的腰椎后路动态稳定系统，保留退变节段的正常运动可显著改善腰椎的运动与复核传导，避免椎间不稳损伤及相邻节段退变。随着各种内固定技术的发展，最早出现的坚强腰椎内固定系统一度成为治疗椎间盘退变性疾病的金标准，尽管该系统可解决退变运动节段的不稳定性，消除了疼痛，但经过长期的随访结果显示，治疗后的放射学结果及临床效果常常不令人满意，患者满意率可低达16%，原因在于坚强腰椎内固定系统治疗的邻近节段的退变加速或内固定失败。……