皮质骨轨迹椎弓根系统拔出力下腰椎的有限元分析

• 作者: 任航宁 居来提·买提肉孜 帕尔哈提·热西提 罗辉卿
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 关键词: 腰椎 皮质骨轨迹椎弓根技术 双侧螺钉 应力分析 有限元
• 年，卷（期）: 2021,（36）
• 所属期刊栏目: 骨与关节生物力学|Bone and joint biomechanics
• 页码范围: 5771-5776
• 页数: 6页
• 分类号: R318.01|R459.9|R681.5
• 语种: 中文

摘要

背景:椎弓根皮质骨螺钉内固定技术是目前临床治疗腰椎退行性疾病的主要手段,但传统皮质骨轨迹椎弓根方案置钉后螺钉存在很大的松动可能,进而引起固定失效或植骨不融合.目的:通过有限元方法比较腰椎在改良皮质骨轨迹椎弓根螺钉与传统皮质骨轨迹椎弓根螺钉固定技术应用下,受拔出力作用时的生物力学性能.方法:依据提取的骨质疏松症患者CT图像建立L1-L5全椎体功能单元骨质疏松人体有限元模型,模拟改良皮质骨轨迹椎弓根螺钉和传统皮质骨轨迹椎弓根螺钉两种固定方式置钉,在加载一定实际旋转拔出力状态下,测量两种方式钉道周围骨质的应力分布、最大应力值并分析其差异.结果 与结论:①相同固定方式下相同载荷状态中,两种置钉方案中椎骨的应力分布差异明显,与传统皮质骨轨迹椎弓根组比,改良皮质骨轨迹椎弓根组的应力区体积及应力集中点明显减少,能显著增加置入螺钉的稳定性;②不同的钉道带来不同骨密度,直接影响了内固定螺钉在腰椎骨内的力学性能.③L1-L5椎体形状不同、大小不同,其力学性能、表现也不相同.可见改良的皮质骨轨迹椎弓根技术相比传统皮质骨轨迹椎弓根技术具有优越性,是骨质疏松患者腰椎内固定选择中的一种优选方式.