DOI: 10.12307/2023.926
新型钉尾横连在后路寰枢椎内固定中的三维有限元分析
欧阳北平1
马向阳2
罗春山1
邹小宝2
陆廷盛1
陈啟鸰1
1.贵州省骨科医院脊柱外科,贵州省贵阳市 5500042.中国人民解放军南部战区总医院脊柱外科,广东省广州市 510010
摘要：背景:在寰枢关节疾病采用后路寰枢椎椎弓根螺钉内固定术(C1-C2 pedicle screw-rod fixation,C1-C2 PSR)中加用传统的棒-棒横连可以为螺钉/棒结构提供更坚固抗旋转稳定性,但有安装困难、影响植骨床和脊髓损伤的风险.作者设计的新型寰椎钉尾横连(horizontal screw-screw crosslink,hS-S CL)可以有效克服上述缺点,但其生物力学性能尚不清楚.
目的:利用三维有限元分析新型寰椎钉尾横连在C1-C2 PSR中的生物力学特性.
方法:采集1名成人健康男性志愿者枕骨底到枢椎(C0-2)的CT薄层扫描数据,分别建立寰枢椎有限元模型:正常组、失稳组、失稳+C1-C2 PSR(无横连组)、C1-C2 PSR+hS-S CL(钉尾横连组).对各个有限元模型加载 1.5 Nm 的扭矩,计算出4组模型在屈伸、左右侧屈、左右旋转工况下的活动度及横连应力峰值,并提取内固定应力云图.
结果与结论:①失稳组较正常组的运动范围明显增大43.8%-78.7%;2种内固定组在6种工况下的运动范围较失稳组减少 90.2%-98.7%,在屈伸状态下的运动范围基本一致,但在侧屈及旋转状态下,钉尾横连组较无横连组运动范围分别减少34.3%-43.8%和78.6%-79.1%,其中在旋转状态运动范围减少最为明显;②2种内固定内植物模型应力峰值:钉尾横连组最大应力总体上小于无横连组,内固定组在后伸时应力峰值最小;③内植物的应力云图:显示内固定未出现明显的应力集中现象,且主要的应力分布区域为螺钉根部与骨质结合部,横连两端与螺钉尾槽或连接棒结合部;④新型钉尾横连能明显提高内固定的抗旋转稳定性,在三维运动上承担部分应力,降低内植物的最大应力;钉尾横连两端的应力分布明显,该部位可能出现横连的断裂.
关键词：横连后路寰枢椎三维有限元颈椎内固定
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R496(康复医学)
论文发表日期：2024-03-21
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 1320-1324 )
英文信息