一种新型前路锁定钢板治疗不稳定性胸腰椎爆裂骨折的有限元分析

发布时间：2021-11-19 00:43

　　目的:通过有限元分析的方法,探讨一种用于胸腰椎爆裂骨折融合固定新型锁定钢板的生物力学稳定性及对脊柱运动范围的影响。方法:选取1名正常志愿者进行胸腰椎CT扫描,运用Mimics等软件建立T12-L4正常3D脊柱模型（M0）结构并划分网格。将划分好网格的3D模型导入有限元软件Abaqus中对各个结构赋予材料属性,在T12椎体上终板施加轴向150N和10Nm扭矩来验证有效性。验证可用的正常3D脊柱模型导入UG NX软件中,设计三种不同手术方案的模型:A模型模拟传统前路双节段固定钉棒系统,B模型模拟新型前路双节段固定钉板系统,C模型模拟新型前路单节段固定钉板系统。在T12上终板施加轴向载荷500N及扭矩10Nm,模拟各模型在屈伸、侧弯和旋转方向上的运动范围,并记录内固定器械的最大应力值。结果:在3种不同手术固定方式的模型中,A模型在各个方向上运动范围均大于B模型,表明新型钢板固定能够给脊柱提供更大的稳定性。B模型与C模型相比,C模型在各个运动方向上的运动范围均大于B模型,表明固定节段越短脊柱活动度越好。A模型与B模型中钛笼最大应力对比发现,除了在后伸运动方向上A模型钛笼最大应力小于B模型外,其... 

【文章来源】：河北医科大学河北省

【文章页数】：40 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

在UG NX软件中设计出的正常T12-L4椎体模型

在有限元软件Abaqus中的正常T12-L4椎体模型(M0)

使用UG NX9.0软件建立各内固定器械3D模型。传统前路双节段固定钉棒系统采用大博医疗科技股份有限公司提供的脊柱钉棒固定系统数据建立模型,椎体钉直径为5.5mm,长度为50mm;连接棒直径5.5mm,长度70mm和85mm;双孔垫片宽度4mm,高度8.5mm,材质均为钛合金,各器械结构间以锁定形式固定。新型前路双节段固定钉板系统采用我们自行设计的数据参数建立模型,钢板长78mm,钢板两端宽26mm;螺钉直径为3.5mm,长度为45mm,材质为钛合金,各部分结构以锁定形式固定。新型前路单节段固定钉板系统仅在钢板长度上比双节段固定系统缩短至58mm,其余参数不变。钛笼数据采用大博医疗科技股份有限公司提供的脊柱椎间融合器数据建立,为了应用在不同的融合节段中,建立两种除长度以外其余参数均相同的3个模型,长度为40mm模型2个和长度为18mm模型1个,它们的直径为24mm,厚度为1.5mm。用Hypermesh程序对建好的钛笼和内固定模型划分网格划分,这样就建立了各内固定系统的3D模型(见图3)。4.建立不同手术方案模型关系

【参考文献】：
期刊论文
[1]胸腰椎爆裂骨折前路单节段融合固定新型器械初步研究[J]. 任鹏程,白晓东,芦重尧,王鹏程,张英泽,宋朝晖.  河北医科大学学报. 2019(12)



本文编号：3503936