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作者:潘保顺;陈金水;王运涛;林顺;张峰;李健;马士祥;洪尚浩;张夏琦;
单位:南京医科大学康达学院附属盱眙县人民医院骨科;福建中医药大学福总临床医学院(联勤保障部队第九〇〇医院)骨科;东南大学附属中大医院脊柱外科;
摘要:目的:运用有限元分析方法评估新型后路带融合器寰枢椎内固定系统的生物力学稳定性。方法:选取健康成年男性志愿者1名行上颈椎薄层CT扫描,处理图像,建立正常上颈椎有限元模型;去除横韧带、进一步更改其他韧带材料参数构建寰枢椎失稳模型;加载新型后路带融合器寰枢椎内固定系统至寰枢椎失稳模型上,根据枢椎采用的固定方式,分别建立两种新型后路带融合器寰枢椎内固定系统的有限元模型(融合器模型),分别为枢椎椎板螺钉固定(模型1)及椎弓根螺钉固定(模型2);对各模型分别施加1.5 N·m扭矩,对屈曲、后伸、侧屈及旋转状态下的活动度及融合器和椎间盘应力进行计算分析,并与寰枢椎椎弓根钉有限元模型(椎弓根螺钉模型)比较。结果:与正常上颈椎有限元模型相比,模型1 C1~2在屈曲+后伸、侧屈、旋转状态下的活动度分别减少了93.0%、92.6%、99.5%,而模型2分别减少了93.2%、92.6%、99.9%。两种融合器模型均明显限制了寰枢椎(C1~2)在不同状态下的活动度;对颈枕(C0~1)在屈曲+后伸状态下活动度有一定的影响,对颈枕在侧屈及旋转状态下活动度的影响较小;对C2~3在屈曲+后伸、侧屈、旋转状态下活动度的影响均较小。两种融合器模型在不同状态下C2/3椎间盘最大应力与正常上颈椎有限元模型几乎一致。两种融合器模型在不同状态下的应力均较为分散,未见明显应力集中。结论:新型后路带融合器寰枢椎内固定系统具有良好的生物力学稳定性,可应用于寰枢椎后路内固定植骨融合术。
关键词:寰枢椎;;后路;;融合器;;有限元分析;;生物力学
基金资助:国家自然科学基金(81301602);; 福建省自然科学基金(2024J011158);; 第九〇〇医院青年自主创新项目孵化专项(2022QC10);; 南京医科大学康达学院科研发展基金(KD2024KYJJ219)