非融合技術(shù)人工椎體的設(shè)計及有限元分析.pdf

1、雖然脊柱融合術(shù)在恢復(fù)脊柱穩(wěn)定性方面的效果無可厚非，然而卻有造成術(shù)后后遺癥的危險，主要原因就是脊柱的生物力學(xué)性能遭到破壞，從而使相鄰椎間盤及周圍組織發(fā)生退變。近年來，隨著脊柱生物力學(xué)和材料科學(xué)的加速發(fā)展，脊柱非融合術(shù)已成為彌補脊柱融合術(shù)的缺陷來治療腰椎退行性疾病的新方法。
　　非融合技術(shù)人工腰椎間盤在國內(nèi)外臨床中的應(yīng)用很多，并且在脊柱的穩(wěn)定性和運動學(xué)特性的恢復(fù)方面療效顯著，但是在其置換后的生物力學(xué)方面的研究卻并不完美，需要繼續(xù)研究。

2、因此，目前的研究重點就是選擇合適的材料、設(shè)計合理的人工椎間盤裝置。本課題提出一種新的人工椎體及椎間盤結(jié)構(gòu)，通過有限元軟件分析置換模型在各運動狀態(tài)下的應(yīng)力及應(yīng)變，為下一步的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)，同時為進一步的設(shè)計提供參數(shù)依據(jù)。
　　目的:建立新型人工椎體及椎間盤置換的有限元模型并對其進行應(yīng)力、應(yīng)變分析。
　　方法:確定假體的設(shè)計結(jié)構(gòu)，將螺旋CT斷層掃描技術(shù)和逆向工程方法結(jié)合使用，完成腰椎椎體和椎間盤置換的有限元模型的建立，并對

3、模型進行單一運動狀態(tài)（正壓、前屈、側(cè)彎和扭轉(zhuǎn)）和復(fù)雜運動狀態(tài)（正壓前屈、正壓側(cè)彎和正壓扭轉(zhuǎn)）的靜力學(xué)分析，研究其應(yīng)力及應(yīng)變分布。
　　結(jié)果:順利地創(chuàng)建了人工椎體及椎間盤的有限元置換模型，在各運動狀態(tài)下，硅膠間盤的較大應(yīng)力與較大變形的部位大致是相同的，且都偏向于力作用的部位，這與人體脊柱的正常運動狀態(tài)相一致;單一運動狀態(tài)下，扭轉(zhuǎn)時硅膠間盤的應(yīng)力及變形量相比于正壓、前屈、側(cè)彎時要大，這與扭轉(zhuǎn)是致使腰椎間盤發(fā)生病變的主要原因之一的說法一