脊柱中胸段(T^(6～8))经肋椎单元固定系统有限元分析

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。

三维有限元分析脊柱中胸段(T^(6-8))结核经肋椎单元植入物固定的应力变化

背景:目前关于T6-T7-T8经肋椎单元固定缺乏相关生物力学模型,另外关于临床断钉断棒、骨融合质量差和邻近节段退变的原因及合理解释,也无基础研究参数支持。目的:建立T6-8结核病灶清除植骨、后路经肋椎单元固定系统三维有限元模型,分析其所受应力并对其进行改进。方法:获取1例男性(身高172 cm,体质量71 kg,年龄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Mimics 13.0软件和Ansys 11.0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,并在椎体上表面施加500 N压力和10 N·m的力矩模拟脊柱前屈、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。结果与结论: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,上位螺钉大于中、下位螺钉;对于连接棒,中部总是小于下端,且中部应力为零;侧弯位,上、中位螺钉尾部应力相当,连接棒单侧应力相当。同一部位在3种运动状态下比较,连接棒中段在侧弯运动下应力增大,下位螺钉末端在3种运动状态下应力相当。提示T6-8运动节段后路椎间植骨、经肋椎单元内固定的结核患者在做前屈、后伸、侧弯这3种运动时,上位螺钉尾部较中、下位螺钉更容易发生疲劳性断裂;在做前屈、后伸运动时连接棒下端和在做侧弯运动时连接棒中段更容易发生疲劳性断裂。

T4～T10经肋椎单元和椎弓根固定相关解剖学参数的数字化测量

目的通过数字化三维测量获取T4～T10椎弓根．肋椎单元固定的相关参数，为临床应用提供依据。方法对15例非脊柱疾患成人T4～T10椎体进行螺旋cT扫描，将所得数据导入计算机，通过Mimics16．0软件和Ansys11．0有限元软件建立T4～T10胸椎肋椎单元、椎间盘的有限元模型，利用软件测量经椎弓根一肋椎单元固定组（A组）的椎弓根．肋椎单元横径、椎弓根外螺钉钉道长度、椎弓根外螺钉内倾角、椎弓根外螺钉最大内倾角、椎弓根外螺钉最小内倾角，以及经椎弓根固定组（B组）的椎弓根横径、椎弓根螺钉钉道长度、椎弓根螺钉内倾角、椎弓根螺钉最大内倾角、椎弓根螺钉最小内倾角，并比较A、B组相对应的参数。结果两组的横径、钉道长度随椎序的增加而逐渐增加，而钉道内倾角、最大内倾角、最小内倾角均随着椎序的增加逐渐减小；A组相关参数均大于B组，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论在脊柱T4～T10节段，经肋椎单元固定可以为临床手术提供更大的安全置钉角度和螺钉直径，对于降低手术操作的复杂性及提高螺钉把持力具有重要的意义。