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1.
目的:评价Jefferson骨折复位钢板(Jefferson-fracture reduction plate,JeRP)内固定系统治疗不稳定型Jefferson骨折的应用解剖及其生物力学性能.方法:(1)60例寰椎标本根据JeRP内固定需要洲量寰椎侧块后缘顶点到前缘的矢状面距离(LMAPsup)、侧块的最短矢状面长度(LMAPmin)、侧块进钉点与前结节距离(AO)、两侧块进钉点距离(AA')及前弓最小直径(MD);(2)6例新鲜上颈椎标本,模拟不稳定型Jefferson骨折分犁中的前弓双骨折,以JeRP模拟行内同定,并对正常、骨折、内固定3种状态标本的活动度进行榆测并前后比较.结果:(1)LMAPsup,LMAPmin、AO,AA'及MD分别为(20.60±1.84)、(19.57±1.55)、(18.68±1.89)、(35.46±2.86)及(4.66±0.65)mm;(2)JeRP同定后上颈椎6向运动范围与正常值差异无统计学意义(P>0.05).结论:JeRP治疗不稳定型Jefferson骨折具有解剖学可行性和较好的生物力学性能.  相似文献   

2.
背景:目前后路寰枢椎椎弓根螺钉有取代Magerl技术趋势,成为治疗寰枢椎不稳的新标准术式。 目的:评价单、双侧椎弓根钉棒系统治疗不稳定性Jefferson骨折的力学稳定性,为临床应用提供实验依据。 方法:在6具完整枕骨颈椎(C0~4)湿润标本切断寰椎前后弓与侧块的联接部位,并切断寰椎横韧带,制成不稳定性 Jefferson骨折模型,分别安装单侧寰枢椎椎弓根螺钉系统和双侧寰枢椎椎弓根螺钉系统,通过摄像记录在1.53 N•m载荷下C1~2的三维运动,测定正常组、骨折模型组及各内固定组的三维运动范围,评价其重建寰枢椎即时稳定性的效果。 结果与结论:在屈伸、侧屈及轴向旋转的运动中,单侧寰枢椎椎弓根螺钉系统组的三维运动范围均明显大于双侧寰枢椎椎弓根钉棒系统组(P < 0.05)。提示在治疗不稳定性 Jefferson骨折时,双侧寰枢椎椎弓根钉棒系统内固定治疗稳定性好;单侧寰枢椎椎弓根螺钉系统固定效果不佳,尤其是抗旋转能力差,不能满足增强稳定性、植骨融合的要求,应尽量避免单独使用。  相似文献   

3.
目的 建立枢椎齿突Ⅱ型骨折螺钉固定的三维有限元模型,分析不同材料螺钉内固定对齿突Ⅱ型骨折术后稳定性的影响。 方法 通过CT扫描获取枢椎的空间结构信息,建立其三维有限元模型。模拟齿突骨折螺钉固定术后的受力情况,比较镁合金、钛合金两种材料螺钉固定下骨折端前后位移和骨折面及螺钉所承受的应力大小。 结果 (1)所建枢椎有限元模型外形逼真,几何相似性好,共包含为 32929个四面体单元、59265 个结点;(2)头部后伸、前屈活动时,钛合金螺钉最大应力分别为42.3MPa、 62.8 MPa,上骨折端最大位移分别为0.028mm、0.040 mm,;镁合金螺钉最大应力分别为33.6 MPa 、52.1  MPa,上骨折端最大位移分别为0.036mm、0.056mm。 结论 应用CT 扫描获取枢椎空间结构信息建立的枢椎模型可用于生物力学实验,两种材料的螺钉固定枢椎齿突II型骨折时其最大应力均小于其材料的屈服强度,骨折端应力镁合金组大于钛合金组。  相似文献   

4.
目的 对经口寰枢椎钢板前路固定力学参数进行有限元分析,为该节段手术的开展及改进提供参考。 方法 随机选取2014年1月来本院就诊检查的非颅底-寰枢椎疾患病例1例,男性,36岁,体质量64 kg。对颅底-寰枢椎进行0.625 mm薄层扫描,采用Mimics 16.01软件对影像资料进行重建,利用Pro/ENGINEER 4.0软件对经口寰枢椎前路钢板进行重建,将重建后的钢板螺钉三维模型导入Mimics 16.01中按照经典经口寰枢椎前路手术要求进行配准,并对模型进行面、体网格划分和材料赋值,将模型导入ANSYS14.0软件内,垂直方向加载80 N,表面施加15 Nm力矩,模拟前屈、后伸和侧弯3种运动状态,测量螺钉和棒的应力。 结果 寰枢椎三维重建模型共划分39 842个体网格,对模型进行加载后,上位螺钉根部前屈最大应力为(62.34±5.52)MPa (F=73.23,P<0.05); 下位螺钉根部和顶端侧弯最大应力分别为(78.42±5.5.14)Mpa(F=112.32, P<0.05);(95.48±7.12)Mpa(F=62.32, P<0.05),差异均有统计学意义;前屈和后伸状态下上位螺钉根部应力大于下位(t前屈=12.2,t后伸=9.23,t侧弯=-22.98,均P<0.05),而在侧弯时下位螺钉根部应力大于上位;下位螺钉顶端与根部在相同运动状态下比较,顶端大于根部,差异均有统计学意义(t前屈=23.14,t后伸=22.01,t侧弯=8.13,均P<0.05)。 结论 经口寰枢椎固定系统应力分布较为合理,能承受正常寰枢椎运动承载的应力,但术后患者要减少前屈和侧弯运动,以降低固定系统疲劳断裂的风险。  相似文献   

5.
研究伴枢椎单侧椎动脉高跨的Ⅱ型齿状突骨折采用两种组合后路寰枢椎内固定术式治疗的生物力学特性,分析上颈椎的稳定性和内固定植入椎板螺钉、椎弓根螺钉和C2pars螺钉的应力分布情况。基于人体颈椎Ⅱ型齿状突骨折的CT图像数据,结合有限元前处理软件,依据临床手术方案,建立上颈椎两种组合后路寰枢椎内固定模型:一种是单侧枢椎椎板螺钉(C2TL)+寰枢椎椎弓根螺钉(C1PS、C2PS)固定(C1PS-C2TL+PS模型),另一种是单侧C2pars螺钉+寰枢椎椎弓根螺钉固定(C1PS-C2pars+PS模型),分析两种固定模型在屈伸、侧弯和旋转工况下的关节活动度和内固定植入器械的应力分布情况。结果表明,伴椎动脉高跨Ⅱ型齿状突骨折在后路寰枢椎两种固定术式中,C1PS-C2TL+PS模型在屈伸、侧弯和旋转工况下寰枢关节的关节活动度比骨折模型分别减小92.71%、91.28%、95.89%,C1PS-C2pars+PS模型分别减小89.50%、94.77%、92.72%,表明椎体固定节段的刚度都显著提高。此外,C1PS-C2pars+PS模型在前屈和后伸运动时,枢椎螺钉的根部和连接棒下部出现明显的应力集中,最大应力值分别为179.9和167.6MPa,比C1PS-C2TL+PS模型分别增大55.1和52.2MPa。C2pars螺钉在不同工况下最大应力值的变化幅度比较显著,最大值为前屈工况的123.7MPa,比C2TL最大应力值增大21.4MPa。伴椎动脉高跨的Ⅱ型齿状突骨折采用C1PS-C2TL+PS和C1PS-C2pars+PS两种固定术式,均能有效地提高寰枢椎的刚度,前者在屈伸和旋转时具有更好的稳定性,C1PS-C2TL+PS内固定术式在结构和应力分布上更加合理,结果可为伴椎动脉高跨Ⅱ型齿状突骨折内固定术式的研究提供一定的理论依据。  相似文献   

6.
目的:建立寰枢椎后路椎弓根螺钉固定系统三维有限元模型,分析寰枢椎后路椎弓根螺钉固定的稳定性。方法:1例寰枢椎不稳标本行后路椎弓根螺钉系统固定,采用螺旋CT扫描,通过工作站将扫描获得的图像导入计算机中,利用ANSYS8.0软件建立寰枢椎不稳三维有限元模型。给予模型加载不同边界条件,模拟寰枢椎的不同运动,分析寰枢椎不稳采用后路椎弓根螺钉固定的稳定性。结果:寰枢椎不稳采用后路椎弓根螺钉系统固定在不同运动状态下应力主要集中在枢椎椎弓根螺钉的根部。前屈运动时,椎弓根螺钉根部的应力为0.350×109Pa,前屈角度为0.7°;后伸运动时,椎弓根螺钉根部的应力为0.427×109Pa,后伸角度为1.2°;侧弯运动时,椎弓根螺钉根部的应力为0.295×109Pa,侧弯角度为0.3°;旋转运动时,椎弓根螺钉根部的应力0.635×109Pa,旋转角度为0.8°。结论:寰枢椎不稳采用后路椎弓根螺钉系统固定具有良好的术后即时稳定性。  相似文献   

7.
背景:为了实现骨折复位的稳定以及尽量保留颈椎活动度的完整,国内外多学者均开展了有关单节段有限内固定的临床与实验研究,均取得了良好的临床疗效,未见明显的寰枢关节失稳而引起的不适症状。目的:采用体外三维运动法对掌骨重建钢板单节段固定不稳定性寰椎骨折进行生物力学分析。方法:使用新鲜上颈椎标本(C0-C5)6例,将标本造成寰椎前弓双骨折模型,并以掌骨重建钢板系统模拟进行单节段复位固定。测量每例标本的正常状态、骨折状态及内固定状态3组数据。比较骨折状态、内固定状态、正常状态的运动中性区及三维运动范围与正常状态的差异。结果与结论:(1)颈椎标本骨折状态与正常状态的运动中性区、三维运动范围差异均有显著性意义(P均<0.05);而内固定状态与正常状态的运动中性区、三维运动范围差异均无显著性意义(P均>0.05);(2)结果表明,掌骨重建钢板系统模拟单节段固定不稳定性寰椎骨折可以获得良好的稳定性,在恢复上颈椎稳定性的同时,可充分避免融合术的不良影响。  相似文献   

8.
骨折内固定松动与运动方式关系的生物力学评价   总被引:3,自引:0,他引:3  
目的:用生物力学的方法比较在不同运动方式下股骨中段骨折内固定疲劳前后稳定性,评价内固定松动与运动方式的关系.方法:取6根新鲜尸体股骨,制成股骨中段缺损骨折模型,对标本先后行单皮质钢板内固定和双皮质钢板内固定,并行疲劳实验,分别对6种运动方式即时和疲劳后的稳定性进行生物力学研究.结果:在同等载荷条件下,行前屈后伸运动时两种内固定方法的疲劳前后运动角度均有显著性差异(P<0.05),而在侧弯和旋转运动时疲劳前后无显著性差异(P>0.05).结论:内固定螺钉的早期松动首先是对屈伸运动方向造成影响,引起屈伸方向的失稳,对侧弯和旋转运动稳定性影响最小.  相似文献   

9.
寰椎骨折前路复位内固定钢板置钉参数研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
目的 明确寰椎骨折前路复位内固定钢板寰椎侧块置钉可行性及置钉技术参数。 方法 用Mimics软件,对40例被检查者的CT数据进行三维重建,解剖测量,并模拟置入寰椎侧块螺钉,测量并获得置钉的技术参数。 结果 椎动脉孔内侧壁距离中线23.2 mm。寰椎后弓与寰椎侧块移行处内侧壁距离中线距离13.2 mm。寰椎侧块上位螺钉置钉点距离上关节面前缘6.2 mm,距离寰椎中线20.0 mm。上位螺钉长21.5 mm,于矢状面上成角范围向上1.5°~向下11.6°。寰椎侧块下位螺钉置钉点距离下关节面前缘8.9 mm,长15.2 mm,最大下倾角为20.7°,距离椎动脉孔内侧壁1.9 mm。距中线17.6~23.2 mm的侧块为JeRP钢板侧块螺钉置入的相对安全区域。 结论 寰椎侧块置入上下位螺钉具备可行性。置钉点及钉道方向必须根据患者术前的三维CT数据做最终的决定。上位螺钉置钉角度应宁下勿上,下位螺钉置钉角度应宁内勿外。  相似文献   

10.
目的比较3种不同后路内固定方式及其有无横连杆治疗胸腰段骨折的生物力学性能差异,寻找最优化的后路内固定方式。方法在已验证的正常T12~L2有限元模型基础上,模拟L1椎体爆裂性骨折。将T12椎体上半皮质骨切除并赋予内部松质骨损伤材料属性,分别建立无、有横连杆经伤椎单侧螺钉(模型A1、A2)、常规短节段(模型B1、B2)和经伤椎双侧螺钉(模型C1、C2)6种内固定模型。分别比较6组模型在各种生理应力下的活动范围(range of the motion,ROM)以及螺钉和棒的最大Von Mises应力情况。结果在屈伸和侧屈应力下,经伤椎单侧和双侧螺钉内固定模型组ROM均明显小于常规短节段内固定组;而经伤椎单侧和双侧螺钉内固定组,在屈伸应力下两者ROM无显著差异,在侧屈应力下经伤椎双侧螺钉模型的稳定性优于经伤椎单侧螺钉固定。应力主要集中在上位螺钉钉尾和上位螺钉与伤椎螺钉之间的棒体,经伤椎双侧内固定组上位螺钉最大应力明显低于经伤椎单侧和常规短节段内固定组螺钉最大应力。横连可增加各内固定组在扭转应力下的稳定性,也可降低上位螺钉和棒在扭转应力下的最大应力,而屈伸和侧屈应力下螺钉和棒的最大应力未见明显差异。结论经伤椎置钉后路内固定可获得较好的生物力学稳定性,且添加横连不仅能改善构型扭转刚度,而且能降低螺钉和棒的最大扭转应力,是治疗胸腰椎不稳定骨折良好选择。  相似文献   

11.
目的 建立T6~8椎体病灶清除植骨+后路经肋椎单元固定系统三维有限元模型,分析系统所受应力对其进行改进。 方法 获得1例男性(身高172 cm,体质量71 kg,39岁)T7椎体结核病患进行螺旋CT扫描,将所得数据导入计算机,通过Mimics13.0软件和Ansys11.0有限元软件建立T6~8后路病灶清除植骨+经肋椎单元固定系统三维有限元模型,并在在椎体上表面施加500 N压力和10Nm的力矩模拟腰椎前屈、后伸、侧屈3种生理载荷,观察不同载荷下固定器械的应力分布,并对其进行比较。 结果 在前屈和后伸运动状态下,螺钉尾部是应力最为集中的部位,上位螺钉大于下位螺钉,对于纵连棒,上端总是大于下端,且下端应力为零;侧弯位,螺钉尾部应力均较前屈和后伸位减小;纵连棒上下端应力相当。同一部位三种运动状态下比较,螺钉尾部总是后伸位大于前屈位,侧弯位最小;纵连棒E,F点,总是前屈大于后伸,侧弯最小;侧弯位纵连棒末端最小。 结论 T6~8运动节段后路椎间植骨经肋椎单元内固定的病人在做前屈和后伸运动时上位螺钉尾部及纵连棒的上端最容易发生疲劳性断裂。  相似文献   

12.
目的 建立T11~12前路病灶清除植骨+单钉单棒镍钛合金弹性固定系统三维有限元模型,分析弹性固定系统所受应力对其进行改进。 方法 对一名成年男性进行螺旋CT扫描,将所得数据导入计算机,通过Mimics13.0软件和Ansys11.0有限元软件建立T11~12前路病灶清除植骨+单钉单棒镍钛合金弹性固定系统三维有限元模型,并在椎体上表面施加500 N压力和10 Nm的力矩模拟腰椎前屈、后伸、侧屈和旋转4种生理载荷,观察不同载荷下固定器械的应力分布,并对其进行比较。 结果 单钉单棒弹性固定系统在用于侧前方固定时,其下位螺钉根部与“U”形棒中段承受应力始终较大,而螺钉的中部与“U”形棒的上部则较小。螺钉根部在4种运动状态下,旋转运动加载的应力最大,而侧弯运动时最小,“U”型棒中部在4种运动状态下应力均较大。但均小于镍钛合金的屈服强度。 结论 T11~12运动节段前路椎间植骨单钉单棒弹性固定患者在正常运动状态下不会由于定械某部位应力过高而导致断钉断棒。  相似文献   

13.
目的 通过腰椎双侧椎弓根螺钉内固定与单侧椎弓根螺钉结合对侧关节突螺钉固定两种不同内固定生物力学对比,为临床在腰椎内固定手术术式提供支持。 方法 采用4具新鲜人体标本的L4、5脊柱功能单元,在生物力学试验机上分别测量每具标本手术前、双侧椎弓根螺钉固定后、单侧椎弓根螺钉固定结合对侧关节突螺钉固定后,在前屈、后伸、左右旋转及左右侧弯状态下的活动范围(range of motion, ROM)。 结果 双侧椎弓根螺钉与单侧椎弓根螺钉结合对侧关节突螺钉两种内固定方式的6个方向的活动范围均小于术前,差异具有统计学意义(P <0.05)。与双侧椎弓根螺钉固定相比,单侧椎弓根螺钉结合对侧关节突螺钉在前屈、后伸、左侧(关节突螺钉侧)弯、右侧(椎弓根螺钉侧)旋状态下的活动范围差异无统计学意义(P >0.05),在右侧弯及左侧旋状态下的活动范围差异具有统计学意义(P <0.05)。 结论 两种不同内固定方式均可明显增强腰椎功能单元稳定性,其中,单侧椎弓根螺钉结合对侧关节突螺钉固定相比较于双侧椎弓根螺钉固定,在左旋(关节突螺钉侧)及右侧弯(椎弓根螺钉侧)活动状态下略差。  相似文献   

14.
目的 研究可吸收镁合金螺钉应用于寰枢椎脱位固定的可行性.方法 选用WE43型镁合金,设计4种不同螺纹形式(三角形、矩形、梯形、锯齿形)镁合金螺钉,对螺钉-聚氨酯试验块模型、寰枢椎固定系统模型进行有限元仿真分析,获得模型上的应力分布和位移分布.结果 按照ASTM F543标准对镁合金螺钉进行拔出力仿真分析,三角形、矩形、...  相似文献   

15.
目的建立T11~12前路病灶清除植骨+单钉单棒固定系统三维有限元模型,分析单钉单棒所受应力对其进行改进。方法对一名成年男性进行螺旋CT扫描,将所得数据导入计算机,通过Mimics13.0软件和Ansys11.0有限元软件建立T11~12前路病灶清除植骨+单钉单棒固定系统三维有限元模型,并在在椎体上表面施加500N压力和10Nm的力矩模拟腰椎前屈、后伸、侧屈和旋转四种生理载荷,观察不同载荷下固定器械的应力分布,并对其进行比较。结果下位椎体钉尾部与连接棒下段为应力较集中部位,两部位在侧弯时最小,旋转时最大,旋转运动容易导致这两部位疲劳性断裂。结论侧前方单钉棒固定系统应增粗螺钉尾部与连接棒的下端或术后严格限制腰椎的各方向活动尤其是旋转,以减小两部位的应力,降低螺钉疲劳断裂的可能性。  相似文献   

16.
目的 应用有限元分析评价C2双皮质椎板螺钉和C2椎弓根螺钉联合关节内Cage在寰枢固定中的生物力学差异。 方法 采集1名35岁正常男性上颈椎(C0~2)CT数据,通过Mimics10.01和Abaqus6.11软件建立C0~2节段三维有限元完整模型并进行有效性验证。在失稳模型上分别建立后路C1侧块螺钉+Cage+C2双皮质椎板螺钉组成的钉棒系统模型(C1 lateral mass screw+Cage+bicortical C2 laminar screw, C1L+Cage+BC2L)、后路C1侧块螺钉+Cage+C2椎弓根螺钉组成的钉棒系统模型(C1 lateral mass screw+Cage+C2 pedicle screw, C1L+Cage+C2P)。在枕骨髁上施加40 N轴向压力模拟头颅重力,同时在枕骨上施加1.5 Nm力矩使模型产生前屈、后伸、侧弯、旋转运动,记录C1L+Cage+BC2L组及C1L+Cage+C2P组的应力云图及应力峰值,计算C1~2节段活动度(range of motion,ROM)。 结果 在任何工况下C1L+Cage+BC2L组和C1L+Cage+C2P组的C1~2节段ROM差异均小于0.1°,且两组内固定所有螺钉的应力分布和应力峰值无明显差异。在后伸工况下两组内固定Cage内植骨应力最小,存在明显应力遮挡, 尤其是C1L+Cage+C2P组。 结论 对于BI的治疗, C1L+Cage+BC2L内固定系统的稳定性与C1L+Cage+C2P相当,与C2P技术相比,BC2L技术简单、易行,同时能有效避免椎动脉和脊髓的损伤。为了避免内固定失效和应力遮挡,术后患者应避免颈部后伸运动。  相似文献   

17.
目的 建立正常人L4~5节段椎间盘切除后单/双侧椎弓根螺钉固定椎间融合的有限元模型,对两者在不同运动载荷下的稳定性和应力分布进行比较研究。 方法 通过正常人L4~5节段CT扫描获取断层图像,然后利用mimics软件重建人体L4~5三维模型,再通过Ansys软件前处理功能建立有限元模型,并在此基础上分别建立椎间盘切除后单侧(A)、双侧(B)椎弓根螺钉固定+椎间Cage融合模型,对两组模型分别施加5 N?m的前屈、后伸、左/右屈曲和左/右旋转载荷,比较分析椎体及植入物在不同工况下的位移及应力峰值。 结果 各种工况下,A组在固定侧侧屈时椎体间位移及椎弓根螺钉应力峰值最大,在后伸时椎体应力峰值最大。B组在后伸时椎体间位移峰值最大,在旋转时螺钉及椎体应力峰值最大。在后伸和固定侧侧屈工况下A组椎体间位移峰值、螺钉及椎体应力峰值较B组相差最大。 结论 与双侧固定相比,单侧固定融合术后在固定侧侧屈及后伸工况下发生不稳及螺钉松动、断钉的潜在风险最大。单侧固定融合术后的病人在椎间骨融合前应特别减少后伸及固定侧侧屈动作,以降低风险。  相似文献   

18.
目的 髋臼部T形骨折解剖结构较为复杂,损伤机制多种多样,在临床治疗中难以制定统一的手术金标准。本文通过建立有效的髋臼部T形骨折有限元模型,比较四种不同内固定方式的生物力学稳定性之间的差别。 方法 利用有限元建模软件建立髋臼T形骨折模型后,应用相关有限元软件建立双柱逆行拉力螺钉(A)、前柱重建钢板联合后柱拉力螺钉(B)、后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉(C)和双柱重建钢板(D)这4种不同内固定术后的模型,分别予以模拟站位和坐位并进行加载分析。 结果 分别在站位、坐位下,在加载方式相同的情况下髋臼T形骨折前后柱骨折线上最大位移及骨折线上节点位移均数表现为A>B>C>D。 结论 应用双柱重建钢板内固定方式治疗髋臼T形骨折具有良好的生物力学稳定性,后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉次之。  相似文献   

19.
目的 应用三维有限元技术构建胸腰椎骨折经伤椎单节段固定及常规短节段固定模型,研究经伤椎单节段固定的生物力学特点,论证其在胸腰椎骨折治疗中应用的可行性。方法 选取青壮年健康男性志愿者,利用CT扫描数据建立脊柱T10~L2正常模型、T12骨折模型以及经伤椎单节段固定和短节段固定模型;分析在轴向压缩、前屈、后伸、侧屈及轴向旋转下各个节段的最大位移差及内固定物的应力情况。结果 骨折模型T10~11、T11~12、T12~L1的最大位移差较正常模型在大多数加载情况时明显增大,经短节段或者经伤椎单节段固定后,该值明显减小,两种固定方式无显著差异。内固定物应力方面:在轴向压缩及前屈时,经伤椎单节段固定模型中螺钉应力明显低于短节段固定;而在后伸、侧屈及轴向旋转时,螺钉应力无明显差异。对于固定棒,轴向压缩及前屈时,两种固定方式无差异;后伸及侧屈时经伤椎节段固定应力高于短节段固定,而旋转时则恰恰相反。结论 对于胸腰段单节段不完全骨折,经伤椎单节段固定可以提供与常规短节段固定相近的生物力学稳定性,是治疗胸腰椎不完全骨折的一种良好的选择。  相似文献   

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