重度脊柱侧弯三维有限元模型模拟脊柱后路矫形术生物力学特点

摘要：

目的 建立严重僵硬性脊柱侧弯的三维有限元模型,在该模型上模拟经后路全椎体切除术(posteri-or vertebral column resection,PCVR)并分析其生物力学特点.方法 以1例严重僵硬性脊柱侧弯患者CT为基础,使用Mimics10.01,Geomagic studio12,UG8.0等软件建立,优化俯卧位严重脊柱侧弯的三维有限元模型.验证模型与患者原始资料的几何相似性以及力学有效性.利用模型模拟PVCR术.结果 成功建立严重僵硬性脊柱侧弯的三维有限元模型,并验证该模型有效.利用模型完成PVCR术模拟.椎体切除后,断端在轴位、冠状位及矢状位均有移位趋势;术后矫形棒应力值区间为:0.0050214e7～0.045217e7 Mpa,应力值最大区域为截骨区及上下2个椎体,其应力值为0.045217e7 Mpa,应力最小为端椎区域,为:0.0050214e7～0.025121e7 Mpa.螺钉应力值区间:3.1108e7～2.7961e8 Mpa,其中切除椎体的上位椎体凸侧第1枚螺钉应力最大,为2.4577e8 Mpa.术后端椎区域T2/3及T7/8、T8/9、T9/10椎间盘上的应力较大,椎间盘受力最大区域均位于纤维环.结论 PVCR椎体切除区域,断端呈三维位移趋势,增加医源性脊髓损伤的风险;该区域内植物负荷最大,是术后发生内植物损耗的易发区域;术后交界区椎间盘承载较大应力且较集中,易出现交界区病变.

关键词：脊柱侧弯、三维有限元、经后路全脊椎切除

所属期刊栏目：40

分类号：R682.1(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)

资助基金：云南省科技厅-昆明医科大学应用基础研究联合专项基金资助项目2015FB053

在线出版日期：2019-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：31-36