三维有限元法分析腰骶区椎间融合联合置入棘突间动态内固定装置后腰椎的生物力学变化

发布时间：2021-08-12 06:01

　　背景:Topping-off技术通过将腰椎融合和棘突间动态内固定系统（Coflex）结合,在实现充分减压的同时也能够对相邻节段予以保护。目前将Topping-off技术应用于腰骶区需要融合同时相邻节段存在退变的年轻患者的相关力学研究尚未见报道。目的:建立腰骶交界区Topping-off有限元模型,分析邻近节段生物力学及全腰椎活动度的变化趋势。方法:随机选择1名健康年轻男性志愿者,既往无腰部外伤史及腰痛病史,经签署志愿同意书后,行薄层CT扫描,获取影像学资料。将图像信息导入计算机,依次通过Mimics、Geomagic Studio 12.0、HyperMesh、Abaqus对图像信息进行分析建立全腰椎模型,即健康组模型。验证模型的有效性后,在健康组模型的基础上改变L₄-S₁椎间盘材料属性建立椎间盘中度退变模型,并在退变模型的基础上分别建立融合模型和Topping-off模型。然后分别计算4组模型在施加400 N的预载荷和10 N·m的扭转力矩后L₂-L₅节段活动度变化趋势及L₄... 

【文章来源】：中国组织工程研究. 2020,24(12)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

各组有限元模型

对构建的健康组模型施加与体外实验相同的载荷条件并且与已有的体外实验数据进行对比，对模型的有效性进行验证。与已有的体外实验数据进行有效性验证[11-14]，见表2及图2。结果表明，此次实验建立的实验模型与YAMAMOTO等[14]的研究结果一致，建模有效，可用于后续的实验研究。2.2 各节段活动度及应力改变见表3及图3。

L3/L4节段活动度：退变模型和融合模型各个体位状态下L3/L4活动度无明显变化。Topping-off模型在前屈体位活动度增大。L2/L3节段活动度：退变模型和融合模型在各个体位状态下的L2-L3节段活动度均无明显变化。Topping-off模型相比退变模型在L2-L3节段，在前屈体位时活动度增加约20.83%。

【参考文献】：
期刊论文
[1]ISObar TTL动态固定系统治疗双节段腰椎椎间盘突出症:8年随访[J]. 曹宗锐,郑博,屈波,蒋涛,屈晓龙,陈天逸,张秀莉.  中国组织工程研究. 2019(32)
[2]PLIF术后邻近节段退变的危险因素分析[J]. 慕春黎,王朋.  中国骨与关节损伤杂志. 2019(01)
[3]Topping-off术后上位相邻节段的MRI表现及近期疗效[J]. 曹亮亮,徐建广,连小峰,蔡斌,杨二柱,张国旺.  中国矫形外科杂志. 2017(17)
[4]Interspinous posterior devices: What is the real surgical indication?[J]. Alessandro Landi.  World Journal of Clinical Cases. 2014(09)
[5]三段式片段弓技术打开咬合的三维非线性有限元模型的建立及生物力学分析[J]. 陆史俊,王震东,倪晓宇,王林.  华西口腔医学杂志. 2013(01)



本文编号：3337734