椎弓根螺釘釘?shù)缹?duì)椎體強(qiáng)度影響的有限元分析.pdf

1、目的：
　　應(yīng)用有限元分析法探討腰椎骨折傷椎椎弓根螺釘植入術(shù)后，椎體內(nèi)釘?shù)缹?duì)椎體生物力學(xué)穩(wěn)定性的影響，為臨床椎弓根螺釘置入方式的選擇提供理論依據(jù)。
　　方法：
　　1.抽取20位因腰椎骨折在南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科行椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)治療，且椎弓根釘取出術(shù)后患者，即刻分別對(duì)志愿者的傷椎及鄰近椎體進(jìn)行CT掃描，測(cè)量帶釘?shù)雷刁w的皮質(zhì)骨、松質(zhì)骨及釘?shù)辣诘腃T值。比較不同骨質(zhì)之間的CT值差異。
　　2.選擇1位健康男性志

2、愿者，采用64排螺旋CT對(duì)腰椎節(jié)段進(jìn)行薄層掃描（層厚0.75mm），將掃描所得的數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入交互式醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)Mimics16.0進(jìn)行三維重建，并使用hypermesh13.0軟件對(duì)椎體皮質(zhì)骨及松質(zhì)骨部分進(jìn)行網(wǎng)格劃分，獲得L1椎體的六面體網(wǎng)格劃分模型（該模型皮質(zhì)骨及松質(zhì)骨為獨(dú)立的兩部分，不包括椎間盤及韌帶組織），并用Mimics16.0軟件根據(jù)腰椎椎弓根螺釘?shù)闹踩朐瓌t，于L1椎體適當(dāng)位置構(gòu)建單、雙側(cè)及不同直徑(4.5mm

3、，5.5mm，6.5mm)的釘?shù)滥Ｐ?。最終分別建立單個(gè)正常、單側(cè)和雙側(cè)有釘?shù)雷刁w模型，Abaqus軟件進(jìn)行邊界約束后施加不同大小的垂直壓力載荷。比較各模型在不同情況下的受力情況。
　　結(jié)果：
　　1.釘?shù)辣诘腃T值為：375.077±51.869，松質(zhì)骨的CT值為：114.615±33.336，皮質(zhì)骨的CT值（403.308±52.733）。釘?shù)辣诠琴|(zhì)與皮質(zhì)骨CT值無顯著性差異（P=0.149）。
　　2.各個(gè)椎體模型

4、中，椎體本身的皮質(zhì)骨最先達(dá)到極限應(yīng)力值。當(dāng)皮質(zhì)骨達(dá)到最大應(yīng)力時(shí)，雙釘?shù)?、單釘?shù)?、正常椎體模型所能承受的載荷分別為：3.97Mpa、3.83Mpa和3.78Mpa，逐漸減小。而松質(zhì)骨則趨勢(shì)相反；在釘?shù)辣谶_(dá)到極限應(yīng)力時(shí)，單釘?shù)雷刁w模型所能承受載荷小于雙側(cè)釘?shù)雷刁w模型，所能承受的載荷分別為：22.83Mpa和23.02Mpa；單雙側(cè)椎弓根螺釘釘?shù)浪軕?yīng)力主要集中在螺釘釘?shù)赖闹泻蟛?；隨著釘?shù)揽讖降闹饾u增大，椎體模型皮質(zhì)骨達(dá)到最大應(yīng)力時(shí)，椎體所能