強直性后凸脊柱T9-L3段模擬截骨與內(nèi)固定靜力學分析.pdf

1、強直性脊柱炎所致嚴重的脊柱后凸在脊柱外科領(lǐng)域的手術(shù)矯正是一大難題，它是一個大 C形的后凸畸形?；纬＠奂岸鄠€節(jié)段，矯正的手術(shù)方式、選擇截骨的部位與矯正后生物力學的關(guān)系及脊柱重建、降低手術(shù)風險的問題成為目前研究的難題。
　　針對強直性脊柱后凸嚴重的特殊性，選擇全脊柱截骨（VCR，vertebral column resection），擬建立一例強直性脊柱炎后凸脊柱T9-L3段三維有限元模型。分別模擬在 T9-L3不同節(jié)段進行后路全脊

2、柱截骨，并采用后路釘-棒系統(tǒng)固定，研究后凸截骨及脊柱重建后固定裝置在加載負荷下的應(yīng)力、變形分析。
　　本論文采用有限元數(shù)值模擬的方法，利用 Mimics15.0軟件，提取出脊柱的T9-L3段共七塊脊椎骨。運用逆向成型軟件Geomagic進行脊椎骨模型的NURBS曲面擬合，利用計算機輔助設(shè)計（CAD）和UG等軟件，構(gòu)建出七塊脊椎骨的實體模型，并根據(jù)脊椎骨的大小不同，用UG8.0構(gòu)建出兩套固定裝置（固定釘和固定棒）。通過依次截取中間五

3、塊脊椎骨的全脊柱截骨方式，獲得五組方案，并將每組的脊椎骨與固定裝置進行裝配，建立了五組截骨內(nèi)固定系統(tǒng)模型。
　　為了模擬人體脊柱的常見運動狀態(tài)，在ANSYS Workbench13.0中對五組截骨內(nèi)固定系統(tǒng)模型設(shè)定其邊界條件、施加固定載荷、賦予材料參數(shù)，設(shè)定接觸及連接，劃分網(wǎng)格。針對每種不同情況，求解出在垂直壓力，并附加前屈，后伸，側(cè)彎，軸向扭轉(zhuǎn)四種常見運動扭矩加載下，五組三維模型固定裝置的等效應(yīng)力、總位移的分布情況。通過五組方案