腰骶椎带锁轴向融合内固定器的有限元分析

• 作者: 宋西正 易新
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 带锁轴向融合器 腰骶椎 有限元 应力 生物材料
• 年，卷（期）: 2018,（31）
• 所属期刊栏目: 骨关节生物力学
• 页码范围: 4982-4986
• 页数: 5页
• 分类号: R318
• 字数: 5022字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.0856

摘要

背景:为提高椎间融合的腰骶椎稳定性及融合率,作者结合国人腰骶椎研制了一种腰骶椎经皮带锁轴向融合器.目的:建立有效的腰骶椎带锁轴向融合固定三维有限元模型,分析不同载荷下螺钉应力分布,为其提供需要改进的目标和评价指标.方法:利用逆向工程软件Mimics、Geomagic建立正常成人腰骶椎有限元模型,模拟手术过程将腰骶椎带锁轴向融合器装配到有效的腰骶椎模型中,对其进行网格模型划分,建立起装配有带锁轴向融合器的腰骶椎有限元网格模型,根据腰骶椎和内固定的材料属性,对模型进行赋值,导入Solid works 2011中得到最终有限元模型.对模型施加生理及极限载荷,进行前屈、后伸、侧弯、旋转载荷运动,在Hypermesh软件完成带锁轴向融合器内部应力分布,评价其生物力学性能.结果与结论:在垂直压缩+前屈+左旋工况极限载荷下,骶椎带锁轴向融合器所承受的压强最大,为1500.08 MPa,应力集中点为带锁轴向内固定融合器植骨孔左右两侧;其次为垂直压缩+前屈+右旋极限载荷下,带锁轴向融合器所承受的最大压强为1318.00 MPa,应力集中点为带锁轴向内固定融合器植骨孔左右两侧,植骨孔上下两侧压强较小.在生理载荷下,内固定器能够提供足够的强度,保证稳定性和提高植骨融合率;在垂直压缩+前屈+旋转工况极限载荷下,内固定器承受的最大应力超过螺钉屈服强度,应改进工艺及加强植骨孔薄弱环节,术后早期卧床、佩戴支具,避免过伸、过屈或扭转等高强度运动.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋西正		57	344	11.0	15.0
2	易新		6	14	3.0	3.0