下頸椎前路椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)三維有限元建模與分析.pdf

1、目的：利用有限元研究方法，分析和比較下頸椎前路椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)與傳統(tǒng)頸椎前路椎體螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)的生物力學(xué)性能。
　　方法：采集1名22歲正常健康男性志愿者頸椎（C1～ T2）CT數(shù)據(jù)，應(yīng)用有限元軟件先建立下頸椎（C3～ T1）完整模型并驗(yàn)證模型有效性。隨后，在 C3-T1完整下頸椎有效性驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，建立兩節(jié)段椎體次全切后頸椎前路椎弓根螺釘（ATPS)固定模型、傳統(tǒng)前路椎體螺釘（ACCF）固定模型。在C3上分別施加1.5 N·

2、m純力偶矩，使模型產(chǎn)生前屈、后伸、左側(cè)彎、右側(cè)彎、左旋和右旋運(yùn)動(dòng)，記算完整下頸椎（C3-T1）、ATPS模型及 ACCF模型的整體活動(dòng)度、鈦網(wǎng)植骨塊應(yīng)力、終板應(yīng)力及骨-螺釘應(yīng)力，組間結(jié)果進(jìn)行比較。
　　結(jié)果：實(shí)驗(yàn)建立了正常人下頸椎（C3～ T1）有限元模型，包括單元245363個(gè)，節(jié)點(diǎn)350340個(gè)，其椎間 ROM與Panjabi等及Kallemeyn等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合度較好。較正常組，ATPS及ACCF組在ROM方面均減小:前屈（-

3、72.9％，-47.8%），后伸（-57.9%，-23.7%），側(cè)彎（-78.6%，-49.5%），旋轉(zhuǎn)（-58.5%，-41.0%）。與 ACCF模型相比，ATPS模型鈦網(wǎng)應(yīng)力：前屈（-33.3%），后伸（-23.2%），側(cè)彎（-9.2%），旋轉(zhuǎn)（-18.2%）.較ACCF模型，ATPS模型C4下終板應(yīng)力：前屈（-18.5%），后伸（-23.1%），側(cè)彎（-13.6%），旋轉(zhuǎn)（-22.0%）。C7上終板應(yīng)力：前屈（-31.8%）后伸（