《腰椎皮质骨钉道螺钉在腰椎真性滑脱手术中的三维有限元应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《腰椎皮质骨钉道螺钉在腰椎真性滑脱手术中的三维有限元应用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 腰椎皮质骨钉道螺钉在腰椎真性滑脱手术中的三维有限元应用摘要目的：应用三维有限元分 析模拟并比较传统钉道（traditional trajectory，TT）与皮质骨钉道 （cotticalbone trajectory，CBT）的固定 强度。方法：用 TT 和 CBT 两种方式分 别对四组椎体进行模拟置钉，对轴向抗 拔出力，屈曲、伸展、弯曲、旋转等应 力进行测试，对比固定强度。结果：在 抗拔出力比较中，0V-NV 组的 CBT 螺 钉相比 TT 螺钉具有更强，差异有统计 学意义（t=2.10，P 中国论文网 /6/view- 1296
2、7970.htm关键词腰椎皮质骨钉道螺钉； 骨质疏松；腰椎真性滑脱手术；三维有-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 限元 1 一般资料 病例纳入标准：成年人，腰 5 椎 体真性滑脱，I-II滑脱。排除标准：伴 有其他腰椎疾病，既往有腰椎手术病史 或继发性骨质疏松。 选取骨量正常的腰 5 椎体真性滑 脱患者 20 例（男性 7 例，女性 13 例） ， 原发性骨质疏松合并腰 5 椎体真性滑脱 患者 20 例（男性 8 例，女性 12 例）共 40 例患者，选取峡部裂椎体（L5 椎体） 为实验组，峡部正常椎体（L4 椎体） 作为对照组。 2 分组及模型建立 本实验共分为 8
3、组，首先根据患 者有无骨质疏松分为骨量正常组及骨质 疏松组，再根据椎体峡部裂将每一组分 为峡部裂及正常椎体 2 个亚组，在每个 亚组中分别模拟传统轨迹及皮质骨钉道 2 种置钉方式 对本实验所用椎弓根螺钉测量后， 应用 Solidworks CAD 软件绘制。CT 资-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 料由承德医学院附属医院 CT 科提供， 运用 Mimcs 软件读取扫描好的腰椎节段 的 CT 数据。通过 Cancelud 3D 操作， 形成峡部正常与峡部裂椎体的三维模型， 导入 Geomagic 软件，形成三维实体， 并在 Geomagic 中生产每个椎体的松质 骨及皮
4、质骨部分，再导入到 Ansys Workbench 14.0 中，通过布尔运算得到 中空的皮质骨及松质骨两部分，建立平 面、切割、布尔运算等操作生成后部结 构。建立有限元分析实验所需的椎体实 体模型，再通过 Solidworks 软件生成 SLDPRT 文件并保存。 3 模拟置钉及试验方法 置钉方案 TT：入钉点为人字脊 顶点，沿椎弓根解剖轴进钉；CBT：上 关节突关节中垂线与同侧横突下 1 mm 水平线交点，进钉方向为左侧 11 点方 向置钉，右侧 1 点方向置钉，外偏角度 为 10，头倾角 25。根据骨密度与弹性 模量的经验公式进行赋值，而钛合金螺 钉的弹性模量查相关文献而获得。在钉-精选
5、财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 尾施加一个拔出力，逐渐递增载荷，每 次增加 20N，增加至螺钉位移移动 1mm，并记录此时对应载荷即最大抗拔 出力。在钉尾按上、下、左、右 4 个方 向加载 300N 载荷，记录钉头位移，记 录螺钉位移移动 1mm 时所对应载荷， 从而评估螺钉一骨接触面的固定强度， 即螺钉稳定性。在椎体上表面均匀施加 300N 载荷，使其做前屈、后伸、旋转 及侧屈运动，记录钉头位移，记录螺钉 位移移动 1mm 时所对应载荷，用以椎 体在该方向的稳定性。 4 统计学方法 所有数据以均数标准差（xs） 表示，所有统计数据都在 Graphpad Prism 6
6、上完成，组间比较采用单因素 方差分析，Tukey test 用于两两比较， 其检验水准均为 a=0.05。 5 结果 椎弓根螺钉的抗拔出力实验结果 显示，在 OV-NV 分组中，CBT 螺钉的 平均抗拔出力比 TT 螺钉的平均抗拔出-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 力强，差异有统计学意义（P=0.042） 。 在 NBM-NV 组中，CBT 螺钉的抗拔出 力大于 TT 螺钉，差异有统计学意义 （P0.05） 。其余各组比较中，差异无 统计学意义 上方向与下方向应力试验的载荷 位移对比较各组 TT 螺钉与 CBT 螺钉在 上方向的载荷位移比值，在 NBM-NV 及 NB
7、M-SV 两个组中，TT 螺钉在上方 向的载荷位移均大于 CBT 螺钉，差异 有统计学意义（P0.05） 。在 OV-NV 组 中，结果则相反。 左侧应力试验的载荷位移比较在 NBM-NV 及 NBM-SV 分组中，TT 螺钉 在左方向的载荷位移均明显大于 CBT 螺钉，差异有明显统计学意义 （P0.01） 。而 OV-NV 组中，CBT 螺钉 组的载荷位移大于 TT 螺钉，差异有明 显统计学意义（P0.05） 。屈曲应力与 伸展应力试验的载荷位移对比较各组 TT 螺钉与 CBT 螺钉在屈曲应力下的载 荷位移比值，在 NBM-NV 及 NBM-SV-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感
8、谢阅读- 6 分组中，TT 螺钉在载荷位移比较中均 明显大于 CBT 螺钉，差异有明显统计 学意义（P0.05） 。而在骨质疏松的两 个分组中互相之间的差异则无统计学意 义（P0.05） 。 6 讨论 椎弓根螺钉系统是目前最常用的 脊柱内固定方式。本研究将研究对象分 成多个组，比较两种螺钉在各分组中的 固定强度。大量生物力学研究己经证实 了椎弓根螺钉在椎体固定能力上的重要 性。Himno 等的试验显示 60%-80%的固 定强度是由椎弓根螺钉的钉道提供。本 研究皮质骨钉道螺钉固定强度在骨量正 常组中，峡部裂与峡部完整椎体相比， 抗拔出力降低了约 21.4%，在各运动方 向的固定强度也有相应减少
9、。很多学者 的研究显示双皮质钉道螺钉的各方面固 定强度要强于传统钉道螺钉，而此研究 结果显示骨量正常的峡部裂椎体在双皮 质钉道螺钉的内固定强度表现低于传统 钉道螺钉。这可能是由于皮质骨钉道螺-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 钉比较短小，而峡部裂椎体结构上的不 完整性，螺钉的末端没能够最大限度的 接近椎体的上终板。 此研究的局限性，首先是我们的 研究样本量相对较少，CT 平扫用于建 模的患者数只有 40 例，以及动力分析 显示这样的样本量足够用以检测两组之 间的统计学差异。椎体的形态，如椎弓 根的形状，大小和接合，在不同的腰椎 水平之间是不同的，因此可能需要更多 大样本的比较相同的腰椎水平的调查研 究才能有效降低结果的偏倚。 （通讯作者：曲银娥）
