目的:通过三维有限元分析法比较双节段颈椎前路椎间盘切除融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)应用零切迹(zero-profile,ZP)系统与钢板联合融合器(cage-and-plate,CP)固定后颈椎的生物力学变化。方法:采集1例正常成...目的:通过三维有限元分析法比较双节段颈椎前路椎间盘切除融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)应用零切迹(zero-profile,ZP)系统与钢板联合融合器(cage-and-plate,CP)固定后颈椎的生物力学变化。方法:采集1例正常成年女性志愿者颈椎C3~C7节段CT扫描数据,建立C3~C7颈椎有限元模型并通过对比前期研究验证模型有效性。ZP固定模型与CP固定模型的手术节段均设定为C4/5与C5/6节段。在C3椎体上方施加轴向压缩负荷73.6N的模拟重力,并逐步施加1.8N·m的转矩,进而模拟屈伸、侧屈及轴向旋转等颈椎运动。测定并比较手术模型融合节段活动度(range of motion,ROM)、邻近节段椎间盘内应力、C5椎体及融合器装置应力。结果:CP固定模型融合节段的ROM在屈伸、侧屈、旋转位均明显小于ZP固定模型;CP固定模型相邻节段(C3/4、C6/7)的椎间盘内应力均远远高于ZP固定模型,两种模型融合节段上方的椎间盘内应力均高于融合节段下方;各工况下,ZP固定模型的C5椎体应力均明显高于CP固定模型,在前屈位时,两模型C5椎体应力最小(ZP固定模型为7.36Mpa,CP固定模型为2.01Mpa);各工况下,ZP固定模型的C4/5、C5/6椎间融合器的应力均大于CP固定模型。结论:相较于CP固定,ACDF术中应用ZP固定对手术节段的限制更小,手术节段ROM更高、微运动更多,融合器及中间椎体应力更大,术后更易发生融合器下沉甚至中间椎体塌陷。展开更多
文摘目的:通过三维有限元分析法比较双节段颈椎前路椎间盘切除融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)应用零切迹(zero-profile,ZP)系统与钢板联合融合器(cage-and-plate,CP)固定后颈椎的生物力学变化。方法:采集1例正常成年女性志愿者颈椎C3~C7节段CT扫描数据,建立C3~C7颈椎有限元模型并通过对比前期研究验证模型有效性。ZP固定模型与CP固定模型的手术节段均设定为C4/5与C5/6节段。在C3椎体上方施加轴向压缩负荷73.6N的模拟重力,并逐步施加1.8N·m的转矩,进而模拟屈伸、侧屈及轴向旋转等颈椎运动。测定并比较手术模型融合节段活动度(range of motion,ROM)、邻近节段椎间盘内应力、C5椎体及融合器装置应力。结果:CP固定模型融合节段的ROM在屈伸、侧屈、旋转位均明显小于ZP固定模型;CP固定模型相邻节段(C3/4、C6/7)的椎间盘内应力均远远高于ZP固定模型,两种模型融合节段上方的椎间盘内应力均高于融合节段下方;各工况下,ZP固定模型的C5椎体应力均明显高于CP固定模型,在前屈位时,两模型C5椎体应力最小(ZP固定模型为7.36Mpa,CP固定模型为2.01Mpa);各工况下,ZP固定模型的C4/5、C5/6椎间融合器的应力均大于CP固定模型。结论:相较于CP固定,ACDF术中应用ZP固定对手术节段的限制更小,手术节段ROM更高、微运动更多,融合器及中间椎体应力更大,术后更易发生融合器下沉甚至中间椎体塌陷。
