利用三维有限元方法评估前路经寰枢关节锁定钛板系统的生物力学性能

【作者】 蔡贤华； 刘志超； 余洋； 张美超； 黄卫兵；

【机构】 广州军区武汉总医院骨科； 南方医科大学；

【摘要】 目的本项研究介绍了前路经寰枢关节锁定钛板系统这种新型的上颈椎前外侧咽后入路内固定装置,并通过有限元分析的方法评估其生物力学性能。方法选择一名中国21岁健康男性志愿者,通过螺旋CT对枕骨底到颈3椎体进行层厚1mm的薄层扫描,利用MIMICS 13.0软件、Freeform Plus软件及ANSYS 9.0软件,建立前路经寰枢关节锁定钛板系统及单纯前路经寰枢关节螺钉治疗寰枢关节不稳的有限元模型。分别给予模型施加前屈、后伸、侧屈、旋转四种生理载荷,观察两种内固定模型不同载荷下经寰枢关节螺钉位移,应力及钉-骨界面应力的变化,由此比较两种内固定方式的生物力学性能。结果与单纯的前路经寰枢关节螺钉固定比较,前路经寰枢关节锁定钛板系统各状态下位移明显减小,尤其屈伸状态下的稳定性有所增加;在实现更坚强固定的基础上,前路经寰枢关节锁定钛板系统中螺钉所承受的应力及钉-骨界面应力有所减小。结论与前路经寰枢关节螺钉固定相比,前路经寰枢关节锁定钛板系统具有更优良的生物力学性能。更多还原