目的比较研究经皮质骨通道(cortical bone trajectory,CBT)螺钉系统和传统椎弓根螺钉系统在中上胸椎内固定中的生物力学性能。方法通过正常人T7~8节段CT扫描获取断层图像,利用Mimics软件重建人体T7~8三维模型,再通过FreeForm模型优化和A...目的比较研究经皮质骨通道(cortical bone trajectory,CBT)螺钉系统和传统椎弓根螺钉系统在中上胸椎内固定中的生物力学性能。方法通过正常人T7~8节段CT扫描获取断层图像,利用Mimics软件重建人体T7~8三维模型,再通过FreeForm模型优化和ANSYS软件前处理功能建立中上胸椎有限元模型,并在此基础上分别建立椎间盘切除后CBT螺钉和椎弓根螺钉固定模型,对两组模型分别施加5 N·m前屈、后伸、侧弯和旋转载荷,比较分析椎体及植入物在不同工况下的位移及应力峰值。结果各载荷条件下,CBT螺钉组最大位移较椎弓根螺钉组偏低,CBT螺钉组活动度小于椎弓根螺钉组。两组模型的整体应力水平接近,CBT螺钉组偏低于椎弓根螺钉组。前屈、后伸及旋转载荷下,椎弓根螺钉组椎体的最大应力较CBT螺钉组分别降低31%、17%和18%;侧弯载荷下,CBT螺钉组椎体应力相对椎弓根螺钉组降低20%。前屈及旋转载荷下,椎弓根螺钉组椎体的最大应力小于CBT螺钉组,降低幅度分别为2%和11%;后伸及侧弯载荷下,CBT螺钉组椎体最大应力小于椎弓根螺钉组,降低幅度为11%和1%。结论 CBT螺钉在结构稳定性上优于传统椎弓根螺钉,整体应力分布上接近于椎弓根螺钉,但在椎体应力分布方面稍有逊色。研究结果为中上胸椎椎弓根螺钉固定失效后采用CBT螺钉固定的临床应用提供理论基础。展开更多
目的探讨同一椎弓根内置入传统椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉的可行性,为腰椎相邻节段退变性疾病翻修及严重骨质疏松患者双螺钉固定提供参考依据。方法选择本院2015年10月至2017年10月期间住院的40例患者腰椎CT数据,其中男18例,女22例,年...目的探讨同一椎弓根内置入传统椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉的可行性,为腰椎相邻节段退变性疾病翻修及严重骨质疏松患者双螺钉固定提供参考依据。方法选择本院2015年10月至2017年10月期间住院的40例患者腰椎CT数据,其中男18例,女22例,年龄19~83岁,平均年龄(57.9±17.4)岁。通过数字化技术分别进行三维重建,根据腰椎不同节段椎弓根皮质骨通道参考宽度(trajectory reference width,TRW)、椎弓根宽度(pedicle width,PW)及椎弓根松质骨宽度(spongy bone width,SBW)来选择合适尺寸的椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉。本研究基于传统椎弓根螺钉置入皮质骨通道螺钉和同时置入传统椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉两种方式分别进行模拟置钉。置钉过程中如果出现不可避免的刺破通道皮质或置入的双螺钉间存在耦合部分均视为置钉失败,根据置钉情况分别统计出两种置钉方式的置钉成功率,并根据TRW分组了解各区间的置钉成功率情况。结果腰椎各节段椎弓根内基于传统椎弓根螺钉置入皮质骨通道(cortical bone trajectory,CBT)螺钉的置钉成功率为L1:47.50%,L2:62.50%,L3:57.50%,L4:70.00%,L5:47.50%,平均置钉成功率为57.00%。椎弓根内同时置入传统椎弓根螺钉和CBT螺钉的置钉成功率分别为L1:61.25%,L2:76.25%,L3:77.50%,L4:91.25%,L5:82.50%,平均置钉成功率为77.75%。同时置入传统椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉组的置钉成功率明显高于基于传统椎弓根螺钉置入皮质骨通道螺钉组;随着TRW的增加,两组的置钉成功率也逐渐提高。结论椎弓根内同时置入传统椎弓根螺钉和CBT螺钉的成功率明显大于基于传统椎弓根螺钉置入CBT螺钉组,术前测量TRW对同一椎弓根内双螺钉固定的安全可行性具有重要的指导意义。展开更多
文摘目的比较研究经皮质骨通道(cortical bone trajectory,CBT)螺钉系统和传统椎弓根螺钉系统在中上胸椎内固定中的生物力学性能。方法通过正常人T7~8节段CT扫描获取断层图像,利用Mimics软件重建人体T7~8三维模型,再通过FreeForm模型优化和ANSYS软件前处理功能建立中上胸椎有限元模型,并在此基础上分别建立椎间盘切除后CBT螺钉和椎弓根螺钉固定模型,对两组模型分别施加5 N·m前屈、后伸、侧弯和旋转载荷,比较分析椎体及植入物在不同工况下的位移及应力峰值。结果各载荷条件下,CBT螺钉组最大位移较椎弓根螺钉组偏低,CBT螺钉组活动度小于椎弓根螺钉组。两组模型的整体应力水平接近,CBT螺钉组偏低于椎弓根螺钉组。前屈、后伸及旋转载荷下,椎弓根螺钉组椎体的最大应力较CBT螺钉组分别降低31%、17%和18%;侧弯载荷下,CBT螺钉组椎体应力相对椎弓根螺钉组降低20%。前屈及旋转载荷下,椎弓根螺钉组椎体的最大应力小于CBT螺钉组,降低幅度分别为2%和11%;后伸及侧弯载荷下,CBT螺钉组椎体最大应力小于椎弓根螺钉组,降低幅度为11%和1%。结论 CBT螺钉在结构稳定性上优于传统椎弓根螺钉,整体应力分布上接近于椎弓根螺钉,但在椎体应力分布方面稍有逊色。研究结果为中上胸椎椎弓根螺钉固定失效后采用CBT螺钉固定的临床应用提供理论基础。
文摘目的探讨同一椎弓根内置入传统椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉的可行性,为腰椎相邻节段退变性疾病翻修及严重骨质疏松患者双螺钉固定提供参考依据。方法选择本院2015年10月至2017年10月期间住院的40例患者腰椎CT数据,其中男18例,女22例,年龄19~83岁,平均年龄(57.9±17.4)岁。通过数字化技术分别进行三维重建,根据腰椎不同节段椎弓根皮质骨通道参考宽度(trajectory reference width,TRW)、椎弓根宽度(pedicle width,PW)及椎弓根松质骨宽度(spongy bone width,SBW)来选择合适尺寸的椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉。本研究基于传统椎弓根螺钉置入皮质骨通道螺钉和同时置入传统椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉两种方式分别进行模拟置钉。置钉过程中如果出现不可避免的刺破通道皮质或置入的双螺钉间存在耦合部分均视为置钉失败,根据置钉情况分别统计出两种置钉方式的置钉成功率,并根据TRW分组了解各区间的置钉成功率情况。结果腰椎各节段椎弓根内基于传统椎弓根螺钉置入皮质骨通道(cortical bone trajectory,CBT)螺钉的置钉成功率为L1:47.50%,L2:62.50%,L3:57.50%,L4:70.00%,L5:47.50%,平均置钉成功率为57.00%。椎弓根内同时置入传统椎弓根螺钉和CBT螺钉的置钉成功率分别为L1:61.25%,L2:76.25%,L3:77.50%,L4:91.25%,L5:82.50%,平均置钉成功率为77.75%。同时置入传统椎弓根螺钉和皮质骨通道螺钉组的置钉成功率明显高于基于传统椎弓根螺钉置入皮质骨通道螺钉组;随着TRW的增加,两组的置钉成功率也逐渐提高。结论椎弓根内同时置入传统椎弓根螺钉和CBT螺钉的成功率明显大于基于传统椎弓根螺钉置入CBT螺钉组,术前测量TRW对同一椎弓根内双螺钉固定的安全可行性具有重要的指导意义。
