自行防旋转寰枢椎钉棒内固定系统的生物力学有限元分析

• 作者: 杨敏 杨进城 邹小宝 陈树金 马向阳
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨科植入物 数字化骨科 上颈椎 寰枢椎失稳 寰枢椎脱位 后路内固定 钉棒系统 自行防旋转 有限元分析 生物力学 国家自然科学基金
• 年，卷（期）: 2017,（19）
• 所属期刊栏目: 骨与关节生物力学
• 页码范围: 3031-3037
• 页数: 7页
• 分类号: R318
• 字数: 6120字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.19.013

摘要

背景:寰枢椎后路内固定是目前治疗寰枢椎失稳和或脱位的主要术式,但是常规后路钉棒内固定系统中的连接棒是圆柱形,为增强复位功能,连接棒预弯的曲度一般较大,在拧螺母固定时连接棒容易发生旋转,需要额外的辅助器械把持和固定连接棒的方向,但辅助器械存在手术术野遮挡,且当辅助器械把持不稳时可能造成脊髓的过度骚扰和意外损伤.自行防旋转寰枢椎钉棒系统是一种既保持了常规钉棒系统的优点,又具有自行防旋转的功能,但其生物力学性能与常规钉棒系统之间的差异需进一步研究.目的:通过建立寰枢椎后路钉棒内固定系统的三维有限元模型,评估新型自行防旋转寰枢椎后路钉棒内固定系统的生物力学特性.方法:应用有限元分析软件创建上颈椎后路钉棒内固定系统的有限元模型,分析得出钉棒内固定系统的应力分布云图.结果与结论:建立的有限元模型几何相似性好,其中常规及新型钉棒系统模型分别包含198330个节点和964747个单元,246788个节点和996069个单元.两种内固定系统均无明显应力集中现象,且主要应力分布区域基本一致,主要集中螺钉-骨质界面、螺钉-连接棒界面,其中新型自行防旋转寰枢椎后路钉棒内固定系统的主要应力分布区域的应力均值高于常规钉棒系统,但2种钉棒内固定系统连接棒的最大应力值均小于钛合金棒的屈服强度(795-827 MPa)和极限强度(860-896 MPa).提示新型自行防旋转寰枢椎后路钉棒内固定系统连接棒的设计符合生物力学的要求,新型连接棒是一种有效、安全的脊柱内固定装置,可在临床推广应用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨敏	解放军第二军医大学研究生院	28	52	4.0	5.0
3	杨进城	解放军广州军区广州总医院骨科	7	28	3.0	5.0
6	马向阳	解放军广州军区广州总医院骨科	6	96	3.0	6.0
7	陈树金	解放军广州军区广州总医院骨科	1	7	1.0	1.0
8	邹小宝	解放军广州军区广州总医院骨科	3	13	3.0	3.0