【摘要】：為了給胸腰椎爆裂性骨折病人手術(shù)方式的選擇提供理論支持和臨床依據(jù),建立T10-L2節(jié)段正常脊柱模型、爆裂性骨折模型,經(jīng)傷椎單節(jié)段固定模型、經(jīng)傷椎雙節(jié)段固定模型和跨傷椎短節(jié)段固定釘模型。在T10上表面施加400 N的壓縮載荷和7.5 N·m的力矩,模擬人體前屈、后伸、左/右側(cè)彎和左/右側(cè)旋轉(zhuǎn)6種生理活動,利用有限元方法分析3種手術(shù)固定方式的生物力學(xué)特性。結(jié)果表明,與完整的正常脊柱模型相比,3種固定模型在所有運(yùn)動狀態(tài)下的活動度(ROM)均有所減少。相比經(jīng)傷椎雙節(jié)段內(nèi)固定模型,經(jīng)傷椎單節(jié)段內(nèi)固定模型在前屈、后伸、左彎、右彎、左旋和右旋6種受力狀態(tài)下,椎弓根螺釘上的應(yīng)力分別增加了78.1%、87.8%、90.5%、81.3%、51.3%,72.3%。經(jīng)傷椎單節(jié)段固定術(shù)系統(tǒng)的活動度和正常脊柱最為相似,其在恢復(fù)脊柱穩(wěn)定性的同時可最大可能地保護(hù)脊柱原有的力學(xué)屬性,但其釘棒的最大應(yīng)力遠(yuǎn)高于經(jīng)傷椎雙節(jié)段固定術(shù)。對于失穩(wěn)嚴(yán)重的損傷,經(jīng)傷椎雙節(jié)段固定術(shù)可明顯降低螺釘應(yīng)力,同時提高脊柱的穩(wěn)定性。
[Abstract]:In order to provide theoretical support and clinical basis for the choice of surgical methods in patients with thoracolumbar burst fracture, T10-L2 model of normal spinal column, burst fracture model and single segment fixation model of injured vertebrae were established. The two-segment fixation model of injured vertebra and the short-segment fixation model of trans-injured vertebra. Applying a compression load of 400 N and a torque of 7.5 N m on the upper surface of T10, we simulated the physiological activities of human body flexion, extension, left / right bending and left / right rotation. The biomechanical characteristics of three kinds of surgical fixation methods were analyzed by finite element method. The results showed that the (ROM) of the three fixed models decreased in all motion states compared with the complete normal spinal model. Compared with the two-segment internal fixation model of injured vertebrae, the stress on pedicle screw increased by 78.1% and 87.8% respectively in flexion, extension, left bending, right bend, left rotation and right bending, respectively, in the single segment internal fixation model of injured vertebra, and the stress on pedicle screw was increased by 78.1% and 87.8%, respectively. 90.5 / 81.3 / 51.3 / 72.3. The range of motion of the single segment fixation system is most similar to that of the normal spinal column. It can protect the original mechanical properties of the spine as well as restore the stability of the spine, but the maximum stress of the screw rod is much higher than that of the double segment fixation of the injured vertebrae. For severe unsteady injuries, double segment fixation of injured vertebrae can significantly reduce screw stress and improve spinal stability.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院;北京航空航天大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程高精尖創(chuàng)新中心;首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京宣武醫(yī)院骨科;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11372029,81672201)
【分類號】：R318.01;R687

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本文編號：2413022