新型腰椎椎弓根钉固定的有限元分析

• 作者: 赵晓栋 厉锋 刘大勇 马崇一
• 来源期刊: 中国矫形外科杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 骨质疏松 腰椎 内固定系统 有限元分析
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 348-353
• 页数: 6页
• 分类号: R687
• 语种: 中文
• DOI: 10.3977/j.issn.1005-8478.2022.04.13

摘要

[目的]采用有限元法比较新型椎弓根钉(novel pedicle screw,NPS)、传统椎弓根螺钉(traditional pedicle screw,TPS)、传统椎弓根螺钉+横连接(TPS-transvers link,TPS-T)、传统椎弓根螺钉+骨水泥(TPS-bone cement,TPS-C)的生物力学特点.[方法]获取志愿者的腰椎CT扫描数据,运用Mimics、UG、Abaqus软件建立L4、5椎体模型,在此基础上分别建立NPS、TPS、TPS-T和TPS-C固定模型,并分别在前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转6个活动自由度,比较各组模型的节段活动度(range of motion,ROM)、螺钉和钉道骨质的von Mises应力.[结果]在屈伸、左右侧屈运动时,NPS组模型的ROM、螺钉von Mises应力、钉道骨质von Mises应力与其余三组的差异无统计学意义(P＞0.05).在左右旋转时,NPS组的ROM、螺钉von Mises应力和钉道骨质von Mises应力均显著小于其余三组(P＜0.05).TPS组的ROM、螺钉von Mises应力和钉道骨质von Mises应力均显著大于其余三组(P＜0.05).TPS-T组和TPS-C组的ROM和螺钉von Mises应力差异无统计学意义(P＞0.05),但TPS-T组钉道骨质von Mises应力显著小于TPS-C组(P＜0.05).[结论]在旋转运动时,NPS组模型ROM、螺钉von Mises应力和钉道骨质von Mises应力较其余三组小,可降低螺钉的松动率.