腰椎节段内固定后相邻下位间隙即刻运动范围的测试

目的 :观测腰椎滑脱固定后即刻其相邻下位间隙的运动范围 ,探讨与固定节段相邻间隙退变加剧的可能原因。方法 :7具新鲜成人尸体脊柱标本 ,取L2～S2节段。每一标本在 5种状态 (组 )下进行L5 /S1三维运动测试 :完整组、L4滑脱组、两节段HOIST器械固定L4～L5组、两节段Dick器械固定L4～L5组、三节段Dick器械固定L3～L5组。结果 :除前屈运动时三节段Dick系统固定组L5 /S1间隙的运动范围显著大于完整组和L4滑脱组外 ,其他各组相邻下位间隙的不同方位运动范围差异不明显。结论 :三节段固定后相邻下位间隙即刻的前屈运动范围明显增加 ,这可能是相邻间隙退变的的原因之一。     

改进型EdWards器械固定不稳定胸腰椎骨折的生物力学评价

目的评价改进型Edwards器械modifiedEdwardsinstrumentationMEI固定不稳定胸腰椎骨折即刻和承受周期性载荷后的稳定性,并与CCD器械相比较。方法在12具新鲜成人胸腰椎标本T9～L5的L1椎体上制备楔形骨折模型,分为两组,分别采用MEI和CCD内固定器恢复脊柱的稳定性。对固定后的脊柱施加0.5Hz的疲劳载荷共1500次,然后评价正常、损伤、固定和周期性加载后胸腰椎节段进行前屈/后伸、左/右侧弯和左/右旋转等运动时的稳定性,经脊柱三维运动测量系统测出脊柱节段的运动范围。结果1L1椎体压缩骨折后,胸腰椎在6个运动方向上均出现不稳。2MEI固定后,T12～L2节段前屈、后伸和侧弯运动的范围均小于对照组,但轴向旋转运动范围大于对照组;周期性加载后胸腰椎节段在所有方向上的运动范围均有所增加,以右侧弯最为明显P<0.01。3CCD固定后,T12～L2节段在6个方向上的运动范围均显著减小;与对照组相比,周期性加载后胸腰椎节段的运动范围也显著减小均P<0.05,但右侧弯除外。4CCD固定后,T12～L2节段左旋、疲劳后侧弯及旋转运动范围明显小于MEI固定组P<0.01或P<0.05。结论MEI固定可为脊柱前屈、后伸和侧弯运动提供即刻稳定性,但不能恢复旋转运动的稳定性;在周期性加载后,胸腰椎节段侧弯运动的稳定性丧失。而经CCD固定后,侧弯和旋转运     

利用成年猪脊柱制作胸腰段后凸畸形模型进行脊柱三维运动实验

[目的]探讨应用成年猪脊柱制作胸腰段后凸畸形模型进行生物力学实验研究的可行性,以及胸腰段后凸畸形对腰椎三维运动的生物力学影响.[方法]收集24例成年家猪胸腰椎脊柱新鲜标本,随机分为三组,制造两个Cobb角度水平的胸腰段后凸畸形和相应的腰椎过度前凸模型,进行脊柱三维运动实验,测量L2、3和L4、5的前屈/后伸、左/右侧弯、左/右旋转的运动范围( ROM)以及所对应的中性区(NZ)的大小,对各组数值进行方差分析,用snk(q检验)法对分组变量进行多重比较.[结果]后凸的胸腰段对邻近运动节段(L2、3)矢状面上的运动(前屈/后伸)ROM以及NZ的影响更明显,P＜0.05,而左/右侧弯、左/右旋转的ROM及NZ没有统计学差异,P＞0.05;而下腰椎运动节段(L4、5)的前屈/后伸、左/右侧弯、左/右旋转的ROM及NZ均没有统计学差异,P＞0.05.[结论]利用成年猪脊柱制作胸腰段后凸畸形模型进行脊柱三维运动实验是可行、简便、有效的;腰椎前屈/后伸运动范围的过度增大,是胸腰段后凸畸形后为维持脊柱矢状面平衡的一个重要代偿改变,且ROM的增大以上腰椎的改变更为明显.     

HOIST器械与BAK联合应用治疗腰椎滑脱

目的 评价滑脱矫正固定器（HOIST器械）与椎问融合器（BAK）联合应用治疗腰椎滑脱的效果。方法 HOIST器械与BAK联合应用治疗21例腰椎滑脱患者,手术改进在于加强脊柱前中柱支撑及复位内固定,并针对手术方法及结构力学等进行分析。结果 平均随访28个月,所有患者滑脱均达到完全复位,临床症状消失,无严重并发症。结论 BAK植入脊柱前中柱符合生物力学要求,疗效满意。HOIST器械与BAK联合应用手术方法能达到滑脱精确复位、牢固的脊柱三柱固定并有效融合。     

脊柱改良横突钩棒系统的生物力学研究

[目的]验证横突钩棒系统的有效性,为其临床应用提供理论基础。[方法]收集5具新鲜冰冻尸体腰椎标本(L1～L5),每个标本分别进行三种状态,也就是自然状态(完整组)、横突钩棒固定状态(钩棒组)、椎弓钉棒固定状态(钉棒组),通过脊柱三维运动系统施加8 N·m力矩使标本产生6个方向的运动,包括前屈、后伸(矢状面)、左右侧弯(冠状面)、左右轴向旋转(水平而),记录活动度(ROM)。[结果] L2/3和L3/4的前屈、后伸、侧弯和旋转各向ROM,完整组最大,钩棒组次之,钉棒组最小。在矢状面ROM,钩棒组与完整组的差异无统计学意义(P0.05),而钉棒组的ROM显著少于前两组(P0.05)。左右侧弯ROM,钩棒组与钉棒组明显小于完整组,差异有统计学意义(P0.05),而钩棒组与钉棒组间差异无统计学意义(P0.05)。左右轴向旋转ROM,钩棒组与钉棒组明显小于完整组,差异有统计学意义(P0.05),而钩棒组与钉棒组间差异无统计学意义(P0.05)。[结论]相比于椎弓根钉棒系统,改良的横突钩棒系统能提供脊柱在冠状面和水平面上类似的稳定性,但保留矢状面部分活动。     

下腰椎不同融合方法的即刻与疲劳后稳定性

目的:观察下腰椎后路不同融合方法的即刻与疲劳后稳定性。方法:9具新鲜L1~S1尸体标本分别头尾端固定,在脊柱三维运动实验机上模拟人体行屈伸、左右侧弯及旋转活动,观察L4~L5节段运动范围(ROM),随后进行各种模拟手术并安装内固定,依次测定失稳腰椎、CD内固定(CD)、CD加椎体间植骨(CD-骨块)、CD加TFC(CD-TFC)状态下L4~L5的ROM值。随后在868Mini-MTS多轴生物力学实验机上对三种术式腰椎进行1500次疲劳加载,再观察L4~L5节段的ROM。结果:①失稳腰椎与正常腰椎比较在各运动方向上ROM均明显增加;②单纯CD内固定即刻稳定性好,但疲劳后呈不稳趋势,在屈伸及左右旋转方向明显失稳;③CD-骨块、CD-TFC稳定性好,疲劳后仍能维持良好的稳定性;④CD-骨块与CD-TFC疲劳组比较在屈伸及左右侧弯时ROM无明显差异,但CD-TFC在抗旋转方向优于CD-骨块组。结论:单纯后路短节段CD内固定和/或椎体间植骨融合均能提供良好的稳定性,但单纯后路短节段CD内固定抗疲劳性差,辅以椎间支撑(植骨或TFC)可有效提高抗疲劳稳定性。     

单节段与双节段椎弓根螺钉固定胸腰椎单椎体骨折的生物力学比较

目的:比较单节段与双节段椎弓根螺钉固定术固定胸腰椎单椎体骨折的生物力学效果。方法:在16具新鲜小牛胸腰椎标本(T11-L3)的L1椎体上制作不完全爆裂骨折模型,分为两组,分别行单节段与双节段椎弓根螺钉固定,对固定后的标本施加扭矩为4Nm的疲劳载荷共2000次,加载频率为0.5Hz,经脊柱三维运动测量系统测量正常、损伤、固定和周期性加载后固定节段前屈/后伸、左/右侧弯和左/右旋转运动时固定节段的运动范围。结果:单节段固定组前屈、后伸、侧屈、旋转稳定指数(SPI)分别为0.78、0.80、0.92、0.83,双节段固定组SPI分别为0.88、0.89、0.95、0.85,在前屈方向单节段固定组明显小于双节段固定组(P<0.01);疲劳后,单节段固定组SPI在前屈、后伸、侧屈、旋转方向分别降低0.05、0.03、0.05、0.11,降低值均大于双节段固定组,且在旋转和侧屈方向有显著性差异(旋转:P<0.01;侧屈:P<0.05)。结论:两种术式均可重建脊柱骨折即刻稳定性,效果无明显差异。在旋转、侧屈方向,双节段椎弓根螺钉固定术抗疲劳载荷效果优于单节段固定术。     

退变性腰椎侧凸单、双cage置入结合椎弓根螺钉内固定术的生物力学研究

目的 比较单、双椎间融合器(cage)置入法结合短节段内固定的生物力学稳定性,以为临床研究提供参考依据.方法 通过建立退变性腰椎侧凸模型,将12具标本随机分为两组:单cage结合椎弓根螺钉内固定组(实验组),双cage结合椎弓根螺钉内固定组(对照组).两组标本通过脊柱三维运动测试机模拟不同状态下人体前屈、后伸等6个方向的生理运动.运用三维激光扫描仪测定不同载荷下不稳节段的运动范围.结果 正常状态下,两组标本L2～3节段各方向ROM值无统计学差异(P＞0.05),说明两组标本具有可比性;两组标本不稳状态下各方向ROM值相比正常状态均有所增加(P＜0.05或P＜0.01),说明腰椎不稳模型制备成功.行融合术后,两组标本前屈、后伸、屈伸、侧弯、旋转等各方向ROM值较正常状态下均有所减小(P＜0.05或P＜0.01);实验组标本L2-3节段椎间各力向ROM值比对照组略高,但差异无统计学意义(P＞0.05).结论 单cage融合椎弓根螺钉内固定后脊椎的生物力学稳定性与传统双cage融合椎弓根螺钉内固定相似,而且其生物力学特性与完整正常脊柱相近.     

体位复位结合椎体成形治疗胸腰椎创伤性压缩骨折的生物力学研究

目的:探讨体位复位结合椎体成形(PVP)治疗创伤性压缩骨折的生物力学特性及形态学变化.方法:取6具新鲜小牛(6～8周龄)T12～L3脊柱标本,采用MTS机压缩L1椎体制备创伤性压缩骨折模型后,行体位复位结合椎体成形强化.于完整、损伤、成形即刻、3000次疲劳后分别采用MTS机及脊柱=三维运动实验机测试T12～L3的整体刚度、各节段三维运动范围(ROM)及L1椎体应变、疲劳后抗极限压缩强度,疲劳实验后随机选取1具标本行X线摄片并将L1椎体中部横断,观察L1椎体的形态学变化情况.结果:体位复位结合椎体成形可使L1椎体前缘高度恢复至完整状态的98.33%(p>0.05);500N载荷作用下垂直压缩时T12～L3的整体刚度为完整状态的102.26%,4Nm纯力偶矩作用下前屈压缩刚度为完整状态99.97%、后伸100.21%、右弯100.29%、左弯100.59%、右旋100.14%、左旋100.04%,与完整状态相比均无统计学差异(P>0.05);4Nm纯力偶矩作用下T12～L3各节段三维运动范围(ROM)与完整状态一致(P>0.05).3000次疲劳后,成形椎体的高度无明显变化(P>0.05);500N载荷作用下垂直压缩刚度为完整状态的99.79%(p>0.05),4Nm纯力偶矩作用下后伸刚度为完整状态的95.99%(p>0.05),前屈、左/右弯为87.44%、90.13%/90.81%(P<0.05),左/右旋转为94.33%/94.37%,部分维持标本的稳定性;疲劳后在4Nm纯力偶矩作用下邻近节段T12～T13、L2～L3各向ROM和完整状态相比无统计学差异(P>0.05).损伤节段T13～LI、L1～L2后伸、左/右旋转ROM和完整状态一致(P>0.05),T13～L1左/右弯、L1～L2前屈和损伤状态相比无统计学差异(P>0.05).L1椎体在完整、成形、疲劳后的应变无统计学差异(P>0.05),疲劳后成形椎体与完整椎体抗极限压缩强度无统计学差异(P>0.05).成形后标本X线片及成形椎体横断剖面示疲劳后伤椎仍呈解剖复位,未见骨水泥断裂现象发生.结论:体位复位结合椎体成形术可有效稳定创伤性压缩骨折,3000次疲劳载荷循环后脊柱标本的生物力学性能出现了不同程度的下降.     

脊柱骨折经伤椎椎弓根置钉附加横连短节段固定的稳定性测试

目的:探讨脊柱骨折经伤椎椎弓根置钉附加横连短节段钉棒固定的稳定性.方法:5具新鲜冰冻小牛腰椎标本(L1～L5)制备成L3椎体爆裂骨折模型,依次进行单纯经伤椎和上下相邻椎体椎弓根置钉短节段6钉固定(单纯经伤椎6钉固定组)和附加横连经伤椎和上下相邻椎体椎弓根置钉短节段6钉固定(附加横连经伤椎6钉固定组),测试L2～L4损伤前(对照组)、损伤后(骨折组)及单纯经伤椎6钉固定组和附加横连经伤椎6钉固定组的三维6个方向的运动范围(ROM),比较各组间的差异.结果:L3椎体爆裂骨折后L2～L4各方向的ROM明显增加,与损伤前比较均有显著性差异(P<0.05);单纯经伤椎6钉固定组与附加横连接经伤椎6钉固定组各方向的ROM均明显减小,与骨折组相比均有显著性差异(P<0.05),在前屈、后伸、侧弯运动方向的ROM小于对照组,差异有显著性(P<0.05),旋转方向上大于对照组(P<0.05).两种固定方式在前屈、后伸、侧弯方向上的ROM无显著性差异(P>0.05),附加横连经伤椎6钉固定组较单纯经伤椎6钉固定组在旋转方向上的ROM小,差异有显著性(P<0.05).结论:经伤椎椎弓根置钉短节段钉棒固定可提高骨折模型各个运动方向上的生物力学稳定性,附加横连经伤椎6钉固定技术较单纯经伤椎6钉固定技术在轴向旋转运动方向上可提供更强的力学稳定性.     

腰椎新型钛合金动态内固定系统的稳定性研究

目的 检测由新型钛合金制成的非融合腰椎动态内固定系统的稳定性.方法 收集6具平均6月龄的新鲜小牛腰椎标本,在连续的5种状态下,即完整状态、失稳状态、使用DIFS Ⅰ系统(椎弓根螺钉的弹性模量为75GPa,由新型钛合金制成,其连接棒弹性模量为43GPa,直径为3.5mm)动态固定状态、使用DIFS Ⅱ系统(椎弓根螺钉的弹性模量为75GPa,由新型钛合金制成,其连接棒弹性模量为72GPa,直径为3.5mm)动态固定状态、使用对照组SINO系统(短尾"U"形椎弓根系统,连接棒直径为5.5mm)坚固固定状态,对小牛L2-6施加10N·m的纯力矩,测量标本在三维6个方向前屈、后伸、左右侧屈和左右旋转的活动范围(ROM)和中性区(NZ).结果 在失稳状态下L3,46个方向的ROM和NZ与其他各状态比较,差异均有统计学意义(P<0.05).DIFS Ⅰ系统动态同定与完整状态和SINO系统固定比较差异均无统计学意义.DIFS Ⅱ系统动态固定与完整状态各方向的ROM和NZ比较差异有统计学意义(P<0.05),DIFS Ⅱ系统动态固定与SINO系统固定的各方向ROM和NZ比较差异无统计学意义.L2,3和L4,5的各种状态下6个方向的ROM和NZ比较差异无统计学意义.结论 DIFS Ⅰ系统动态固定既可以维持腰椎的活动性,又可以获得坚强固定的稳定性;DIFS Ⅱ系统动态固定性质更接近坚强固定.     

经寰枢关节间隙螺钉和寰椎椎板钩内固定的力学稳定性

目的评价双侧经寰枢关节间隙螺钉和寰椎椎板钩内固定的力学稳定性。方法将6具新鲜尸体颈椎标本（包括枕骨基底部和C1-C4颈椎节段）置于1．5Nm载荷下，测量C1，2节段的三维运动范围（range of motion，ROM）。标本依Gallie内固定、双侧经寰枢关节间隙螺钉和Gallie内固定、双侧经寰枢关节间隙螺钉内固定、双侧经寰枢关节间隙螺钉和寰椎椎板钩内固定、双侧寰椎侧块螺钉和枢椎椎弓根螺钉内固定的顺序实施固定，每次固定后测量三维运动范围。结果包含经寰枢关节间隙螺钉的内固定组在旋转和侧屈方向上具有最小的ROM，其中双侧经寰枢关节间隙螺钉和寰椎椎板钩内固定组在屈伸运动方向上也具有最小的ROM。寰椎侧块螺钉和枢椎椎弓根螺钉内固定组在旋转方向上ROM大于单纯经寰枢关节间隙螺钉内固定组，但在侧屈和屈伸方向上接近经寰枢关节间隙螺钉，差异无统计学意义；其在侧屈和旋转方向上ROM均小于Gallie内固定组，差异有统计学意义。结论双侧经寰枢关节间隙螺钉和寰椎椎板钩“三点”内固定具有最强的生物力学稳定性。虽然双侧寰椎侧块螺钉和枢椎椎弓根螺钉内固定在生物力学稳定性上不及“三点”内固定，但明显优于Gallie内固定。     

Biomechanical study of the atlantoaxial joint after artifi- cial atlanto-odontoid joint arthroplasty

Objective:To investigate the stability and three-dimensional movements of the atlantoaxial joint after artificial atlanto-odontoid joint (AAOJ) arthroplasty by comparing with a conventional method.Meth...     

经椎板关节突关节螺钉固定的生物力学实验研究

目的:探讨经椎板关节突关节螺钉(简称TLS)固定的可靠性。方法:选用7具腰椎标本,制成两个功能单元,分别在正常、髓核切除和椎间置入融合器(TFC)后行TLS固定,进行前屈、后伸、侧方压缩和轴向旋转实验,最大压缩力矩10Nm、旋转力矩10.8Nm,测量成角运动范围(ROM)。结果:与对照组相比,TLS单侧固定组的前屈、后伸、侧弯、旋转ROM分别减少2.92%、1.78%、5.77%和7.92%,双侧固定组分别减少15.59%、5.72%、15.18%和20.19%;“髓核半切 TLS”组均明显小于“髓核全切 TLS”组和对照组;“TFC TLS”组较TFC组分别减少8.20%、12.55%、9.57%和22.07%。结论:在无明显前中柱不稳时,TLS固定后脊柱的前屈、后伸、侧弯和旋转的稳定性明显增加,尤其旋转增加较多;单纯椎间置入融合器时后伸、旋转稳定性相对较差,TLS可增加其各向稳定性。     

下腰椎不同固定方式的生物力学对比研究

目的 观察下腰椎不同固定方式对腰椎稳定性的影响.方法 新鲜成人尸体下腰椎标本6具,测定L4/5节段屈伸、左右侧屈、左右旋转6个方向ROM和刚度值的变化,按5组顺序依次测试:A组(正常下腰椎标本组);B组(单侧椎板关节突螺钉固定+椎间单枚Cage);C组(单侧椎弓根螺钉固定+椎间单枚Cage);D组(单侧椎弓根螺钉联合对侧椎板关节突螺钉固定+椎间单枚Cage);E组(双侧椎弓根螺钉固定+椎间单枚Cage).结果 与A组比较,B组各运动状态ROM有减少,而刚度明显增加,差异有统计学意义(P＜0.05);与B组比较,C组各运动方向ROM与刚度,差异无统计学意义(P＞0.05);与C组比较,D组各运动状态ROM有减少,而刚度增加,差异有统计学意义(P＜0.05);与E组比较,D组各运动方向ROM与刚度,差异无统计学意义(P＞0.05);与E组比较,C组各运动状态ROM有增加,而刚度减少,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 单侧椎板关节突螺钉固定并椎间融合器植骨方法提供了一定的稳定性,而单侧椎弓根螺钉联合对侧椎板关节突螺钉固定并椎间融合器植骨具有与双侧椎弓根螺钉固定相同的稳定性,临床上可根据病例的具体情况,如身高体质量指数、病变类型及病变节段稳定程度选择性地应用上述两种固定融合方法.     

寰椎椎板钩联合枢椎椎弓根螺钉内固定的力学稳定性评价

目的 评价寰椎椎板钩联合枢椎椎弓根螺钉内固定的生物力学稳定性.方法 取6具新鲜尸体颈椎标本置于1.5 N·m载荷下,测量C_(1-2)节段的三维运动范围(ROM).标本按随机顺序,依次行完整状态(完整状态组)、不稳状态(齿状突周围韧带切除,为不稳状态组)、经寰枢关节间隙螺钉联合Gallic内固定(固定A组)、寰椎椎板钩联合枢椎椎弓根螺钉内固定(固定B组)、寰枢椎椎弓根螺钉内固定(固定C组)5种状态下的三维ROM值测量.比较各组标本的屈伸、侧屈、旋转ROM值.结果 完整状态组、不稳状态组、固定A、B、C组的平均屈伸ROM值分别为17.78°、30.69°、2.25°、2.93°、2.73°,组间比较差异有统计学意义(F=216.69,P=0.000);平均侧屈ROM值分别为9.56°、17.18°、1.91°、2.30°、2.05°,组间比较差异有统计学意义(F=122.75,P=0.000);平均旋转ROM值分别为44.19°、57.30°、1.22°、2.88°、2.07°,组间比较差异有统计学意义(F=154.54,P=0.000).固定A、B、C组较完整状态组和不稳状态组各个方向的ROM值均明显减少,差异均有统计学意义(P<0.05),但固定A、B、C组之间符个方向的ROM值比较差异均无统计学意义(P>0.05).结论 寰椎椎板钩联合枢椎椎弓根螺钉内固定可提供与经寰枢关节间隙螺钉联合Gallic内固定和寰枢椎椎弓根螺钉内固定相当的力学稳定性.在以上两种方法无法实施时,可作为一种安全的替代.     

单平面和多平面截骨术治疗脊柱后凸的生物力学特征

目的探讨单平面截骨Dick钉固定和多平面截骨Luque棒固定治疗脊柱后的生物力学特点。方法12具新鲜小牛胸腰段脊柱标本（T8-L5）随机分成完整组（INT组），单平面截骨Dick钉固定组（Dick组）和多平面截骨Luque棒固定组（Luque组），每组4具。进行生理负荷下的前屈、后伸、左右侧弯、顺逆时针轴向旋转6种运动范围（ROM）的测试，记录载荷值的变化，对ROM值进行统计学分析。结果在生理负荷下，两种术式的脊柱标本的屈伸和侧弯运动的稳定性均达到或超过完整组标本，其中多平面截骨Luque棒固定组的稳定性更好；在轴向旋转稳定性上，两种术式的标本稳定性均不能达到完整组水平。结论实验中多平面截骨Luque棒固定的稳定性稍优于单平面截骨Dick钉固定组，但不足以构成临床应用中决定取舍的依据。     

生物衍生肌腱双侧关节突交叉固定动力重建颈椎后柱动态稳定性的体外生物力学研究

目的对于颈椎后柱不稳定进行动态稳定性重建研究鲜有报道。探讨采用冻干处理的生物衍生肌腱动力重建颈椎后柱动态稳定性的生物力学性能。方法收集死亡捐献者残肢掌长屈肌腱及掌伸肌腱制备生物衍生肌腱。20个新鲜成年山羊颈椎标本(C1～7),随机分为4组,每组5个标本。A组为完整标本组,B组为损伤模型组,C组为后柱钉棒固定组,D组为肌腱动力重建组。B、C、D组通过破坏颈椎后方韧带复合体制作屈曲分离型损伤模型,C组用侧块螺钉经后路固定,D组用生物衍生肌腱行侧块经关节突交叉固定。用脊柱三维运动测量系统测算各组标本C3、C4节段前屈、后伸、侧屈、旋转的运动范围(range of motion,ROM)。结果前屈运动:C组ROM明显小于其他3组,差异有统计学意义(P<0.05);B组ROM较A、D组明显增加,差异有统计学意义(P<0.05);A、D组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。后伸、侧屈、旋转运动:C组ROM明显小于其他3组,差异有统计学意义(P<0.05);其他3组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论新鲜成年山羊颈椎标本行生物衍生肌腱侧块经关节突交叉固定,能够限制颈椎过度前屈,完全保留后伸运动,不限制侧屈和旋转运动,重建屈曲分离型损伤下颈椎的动态稳定性。     

一种新型后路寰枢椎固定系统的设计及有限元分析

目的 :基于影像学参数设计一种新型后路寰枢椎固定系统,运用有限元方法评价该系统固定的生物力学稳定性。方法:运用医学影像存档与通信系统测量工具对后弓发育正常且结构完整的成人寰椎CT进行解剖学参数测量,依据寰椎影像学测量参数设计出一种符合寰椎解剖结构的新型后路寰枢椎固定系统。对1例健康志愿者上颈椎进行薄层CT扫描,对其CT图片数字图像处理,进行网格划分、设置材料属性及载荷与边界条件,建立正常上颈椎有限元模型(正常模型),并与已发表文献对比验证其有效性;在正常模型基础上通过修改材料属性及去除横韧带构建寰枢椎失稳有限元模型(失稳模型),加载新型后路寰枢椎内固定系统至失稳模型上建立新型后路寰枢椎固定系统固定有限元模型(新型模型);运用Abaqus 2019对新型模型施加扭矩为1.5N·m,对该模型C0-C3节段屈伸、侧屈、旋转活动度进行计算分析,并与寰枢椎椎弓根螺钉固定有限元模型(椎弓根螺钉模型)对比。结果:设计出的新型后路寰枢椎固定系统符合寰椎的解剖结构,此系统由新型寰椎后弓钢板、连接棒及枢椎椎弓根螺钉组成。与以往文献对比,建立的正常模型验证有效。新型模型与正常模型相比减少了屈伸95.3%、侧...