骶骨傾斜角對L5峽部裂性滑脫不同手術(shù)方式后螺釘應(yīng)力影響的有限元分析.pdf

1、目的：建立不同骶骨傾斜角L5峽部裂性滑脫內(nèi)固定術(shù)后三維有限元模型，分析各模型間椎弓根螺釘應(yīng)力差異。
　　方法：基于一名L5峽部裂性滑脫（Meyerding分級I°）成年男性腰椎薄層CT圖像，應(yīng)用Mimics、Ansys等軟件建立L5-骶骨節(jié)段有限元模型，并驗證其有效性。之后建立不同骶骨傾斜角（35°，40°，45°，50°，55°）L5-骶骨節(jié)段有限元模型。自各模型雙側(cè)峽部裂處切除L5-S1后部結(jié)構(gòu)(包括L5椎板、棘突、下關(guān)節(jié)突等

2、)，模擬手術(shù)減壓；對不同骶骨傾斜角模型，分別添加椎弓根螺釘、連接棒等模型，構(gòu)建腰椎后路椎弓根螺釘固定加后外側(cè)融合(PLF)模型；添加椎弓根螺釘釘棒及椎間融合器模型，建立腰椎后路椎弓根螺釘內(nèi)固定加椎間融合(PLIF)模型。在L5上表面施加500N（模擬中立位上半身平均重量）預(yù)載荷，在此基礎(chǔ)上分別在屈、伸、左側(cè)屈、右旋轉(zhuǎn)等各方向施加15 Nm力矩（模擬日常活動下的前屈，后伸，側(cè)屈，旋轉(zhuǎn)），有限元求解，比較不同骶骨傾斜角，不同術(shù)式對L5峽部裂

3、性滑脫術(shù)后螺釘應(yīng)力影響。
　　結(jié)果：建立 L5-骶骨節(jié)段有限元模型，并驗證其有效。在各種載荷下，不同骶骨傾斜角PLF術(shù)、PLIF術(shù)后L5峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力均出現(xiàn)在骶骨螺釘尾部。骶骨傾斜角為35°、40°、45°、50°、55°PLF術(shù)后 L5峽部裂性滑脫有限元模型，骶骨傾斜角為40°、45°、50°、55°PLIF術(shù)后L5峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力出現(xiàn)在前屈時；骶骨傾斜角為35°PLIF術(shù)后L5

4、峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)時。骶骨傾斜角相同時，PLF術(shù)較PLIF術(shù)后L5峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力大。隨著骶骨傾斜角的增大，PLF術(shù)、PLIF術(shù)后L5峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力呈上升趨勢。隨著骶骨傾斜角的增大，中立、前屈、側(cè)屈時PLF術(shù)及PLIF術(shù)后釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力呈上升趨勢；后伸時PLIF術(shù)后釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力呈下降趨勢，PLF術(shù)后釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力先下降后上升，轉(zhuǎn)折點在骶骨傾斜

5、角為45°時；旋轉(zhuǎn)時 PLF術(shù)后釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力呈上升趨勢，PLIF術(shù)后釘棒系統(tǒng)的最大應(yīng)力先下降后上升，轉(zhuǎn)折點在骶骨傾斜角為40°時。
　　結(jié)論：L5峽部裂性滑脫PLF及PLIF術(shù)后釘棒系統(tǒng)最大應(yīng)力出現(xiàn)在骶骨螺釘尾部，該部位斷釘風(fēng)險較其他部位大；相同骶骨傾斜角時，L5峽部裂性滑脫 PLF術(shù)較PLIF術(shù)后骶骨螺釘尾部最大應(yīng)力大，L5峽部裂性滑脫PLF術(shù)較PLIF術(shù)骶骨螺釘尾部斷釘風(fēng)險大；隨著骶骨傾斜角增大，L5峽部裂性滑脫PLF術(shù)