腰椎间融合后路非对称与对称固定螺钉应力的有限元比较☆

• 作者: 万磊 于博 廖文波 敖俊 薛忠林 靳安民
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨关节植入物 脊柱植入物 腰椎 脊柱融合 椎弓根螺钉 关节突固定 经关节突椎弓根螺钉固定 经椎板关节突螺钉固定 有限元 应力峰值 骨关节植入物图片文章
• 年，卷（期）: 2013,（9）
• 页码范围: 1555-1562
• 分类号: R318
• 字数: 7497字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.09.006

摘要

背景:经椎间孔腰椎间融合非对称固定的生物力学稳定性研究,发现固定效果与双侧椎弓根螺钉接近,可满足临床应用所需生物力学要求.经关节突椎弓根螺钉参与经椎间孔腰椎间融合非对称固定的螺钉力学安全性又会怎样呢?目的:建立 L4-5功能节段左侧经椎间孔腰椎间融合后,分别予以同侧椎弓根螺钉+对侧经关节突椎弓根螺钉、同侧椎弓根螺钉+对侧经椎板关节突螺钉及双侧椎弓根螺钉固定的三维有限元模型,施加相同的载荷,分析不同运动状态下螺钉应力分布特点,比较3种螺钉应力状况.方法:对一成人正常 L4-5椎节段标本、椎间融合器、椎弓根螺钉和皮质骨螺钉进行64排螺旋 CT 扫描,通过 Mimics11.1建立左侧经椎间孔腰椎间融合后3种内固定组合(同侧椎弓根螺钉+对侧经椎板关节突螺钉、同侧椎弓根螺钉+对侧经关节突椎弓根螺钉及双侧椎弓根螺钉固定)的几何模型,利用Simpleware3.1软件分别建立三维有限元模型,模拟500 N\6 Nm 载荷下前屈、后伸、左\右侧弯、左\右侧旋等6种运动状态,用 Abaqus6.8软件进行螺钉应力变化和分布特点分析.结果与结论:由于经椎间孔腰椎间融合入路切除了左侧关节突,造成内植物应力分布不对称,对弹性模量大的内固定器械—椎弓根螺钉应力影响最大,尤其是在左旋运动时.在不对称组合内固定中,由于关节突关节螺钉的使用,使对侧椎弓根螺钉应力相应增加,以左旋运动时尤为明显,但关节突关节螺钉断裂的危险性增高不明显.提示为降低螺钉断裂的风险,经椎间孔腰椎间融合后路3种组合内固定均应严格限制旋转运动,尤其是关节突切除侧的旋转运动.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	靳安民	南方医科大学珠江医院骨科	225	1694	19.0	28.0
2	于博	南方医科大学珠江医院骨科	65	451	12.0	16.0
3	廖文波	遵义医学院附属医院脊柱外科	90	390	11.0	14.0
4	万磊	解放军广州军区总医院脊柱外科	4	30	3.0	4.0
5	敖俊	遵义医学院附属医院脊柱外科	44	226	9.0	13.0
6	薛忠林	南方医科大学珠江医院骨科	7	57	5.0	7.0