椎板钩对椎弓根螺钉系统应力影响的有限元分析

目的:探讨加用椎板钩对椎弓根螺钉系统应力变化的影响,为临床应用提供理论依据。方法:采用有限元分析方法,对椎弓根螺钉系统不加与加用椎板钩,整个系统各处的应力变化进行评估。结果:加钩后整个系统受力点增加,受力更加均匀。临床上容易发生断钉的部位应力显著降低。头、尾侧椎弓根钉根部加钩后轴向应力显著降低,以尾侧钉为著,降低37.08%。头、尾侧钉棒连接处加钩后剪切应力下降明显,头侧下降44.02%,尾侧下降60.71%。结论:椎板钩使得椎弓根螺钉系统应力分散,以尾侧椎弓根钉根部及钉棒连接处为著,从而减少椎弓根螺钉断钉的发生。

自制椎板钩分散椎弓根螺钉系统应力作用的有限元分析

目的:观察加用自制椎板钩对分散椎弓根螺钉系统应力的作用。方法:实验于2005-10-20在华南理工大学交通学院力学实验中心完成。①建立自行设计的新型椎板钩钉系统有限元模型:椎弓根螺钉长度为40mm,圆棒长度120mm,二者直径均为6mm,椎板钩高度为9mm,长度为22mm。②有限元模型建立:根据以上参数,应用ANSYS8.0软件,按实际大小和结构以二维线梁单元BEAM188建立新型椎板钩钉系统有限元模型,约束尾侧椎弓根螺钉和尾侧椎板钩内表面,垂直于头侧椎弓根螺钉进行加载。③应力测量:前屈扭矩5N·m状态下,对椎弓根螺钉系统不加与加用椎板钩时,整个系统各处的应力变化进行评估。结果:加钩后整个系统受力点增加,受力更加均匀。临床上容易发生断钉的部位应力显著降低。头、尾侧椎弓根钉根部加钩后轴向应力显著降低,以尾侧钉为著,降低37.08%。头、尾侧钉棒连接处加钩后剪切应力下降明显,头侧下降44.02%,尾侧下降60.71%。结论:椎板钩使得椎弓根螺钉系统应力分散,以尾侧椎弓根钉根部及钉棒连接处为著,从而减少椎弓根螺钉断钉的发生。