目的:建立退行性脊柱侧凸矫正术后三维有限元模型并对其进行仿真分析,得出钉-棒系统的应力分布情况,根据钛合金钉棒的屈服强度确定患者术后活动度。方法:选取4例已完成矫形手术但钉棒并未取出的患者,分别采取了不同内固定方案（A方案,T10-S1共17枚螺钉固定,横向连接位于矫形区上方;B方案,L2～S1共12枚螺钉固定;C方案,T10～S1共14枚螺钉固定,横向连接位于矫形区下方;D方案,T10～S1共19枚螺钉固定,卫星棒跨L1-S1固定加强,横向连接位于矫形区上方）。分别对4例患者的脊柱进行CT扫描,通过CT图像建立完整的三维有限元模型,对三维模型进行加载,模拟人体前屈后仰、左右弯曲、左右旋转六种工况,分析各个工况下钉-棒系统应力分布。对钉棒进行敏感度分析,并根据钛合金钉棒的屈服强度及敏感度曲线确定患者术后的活动度。结果:成功建立了退行性脊柱侧凸矫正术后三维有限元模型,钉棒所受应力集中于钉尾与钉身交界处以及钉尾与矫形棒连接处。A、B、C、D四种内固定方案前屈后仰的活动度分别约为22°、30°、45°、30°;左右弯曲分别约为19°、28°、34°、32°;左右旋转分别约为21°、20°、42°、24°。结论:退行性脊柱侧凸矫正术后有限元模型的建立及应力分析能为退行性脊柱侧凸生物力学研究提供借鉴意义,并为手术方案的制定及患者术后活动度预测提供一定的理论基础。
类型: 期刊论文
作者: 高希雪,沈精虎,西永明,赵峥,胡惠强,王超颖,戴昆
关键词: 脊柱侧凸,矫形,生物力学,有限元分析
来源: 中国脊柱脊髓杂志 2019年11期
年度: 2019
分类: 医药卫生科技
专业: 外科学,生物医学工程
单位: 青岛大学机电工程学院,青岛大学医学院
分类号: R687.3;R318.01
页码: 1016-1022
总页数: 7
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