新型骨水泥螺钉与传统方式治疗Kummell病的生物力学分析

作者：詹乙; 康鑫; 王宇航; 张海平; 何思敏; 孙宏慧; 郝定均; 王彪^*

来源：中国组织工程研究, 2022, 26(21): 3381-3388.

• Kummell病
• 新型骨水泥螺钉
• 胸腰椎
• 有限元分析
• 内固定
• 生物力学

背景：Kummell病用普通的骨水泥填充方式治疗时可能发生骨水泥移位这种严重的并发症。目的：应用三维有限元法分析新型骨水泥螺钉系统与椎体成形及椎体成形联合椎弓根成形治疗Kummell病的生物力学性能。方法：将收集到的Kummell病患者CT数据资料导入到Mimics图像处理软件中读取图像，建立T12、L1、L2椎体3节段三维有限元模型(L1为患病节段)，利用Creo软件重建出新型骨水泥螺钉模型。对Kummell病三维有限元模型进行5种方案的修复治疗：单侧新型骨水泥螺钉置入、双侧新型骨水泥螺钉置入、椎体成形联合单侧椎弓根成形、椎体成形联合双侧椎弓根成形、单纯椎体成形，分析前屈、后伸、左屈、右屈、旋转工况下T12下终板最大等效应力、骨水泥最大等效应力、骨水泥相对位移及骨水泥的稳定性。结果与结论：(1)不同方案下T12下终板受力分布变化不大，椎体成形联合单侧和双侧椎弓根成形组在不同工况下的最大等效应力值均较大，其余3组最大等效应力值较小；(2)单纯椎体成形组骨水泥最大等效应力值明显大于其他4种方案，而且应力分布不均匀；(3)单纯椎体成形组大多数工况下的骨水泥相对位移最大，其余方案在不同工况下的骨水泥相对位移不同，单侧和双侧新型骨水泥螺钉组在前屈、后伸和侧屈工况下的骨水泥相对位移较小，在旋转工况下单侧和双侧新型骨水泥螺钉组及椎体成形联合单侧和双侧椎弓根成形组骨水泥相对位移无明显差别；(4)单侧和双侧新型骨水泥螺钉组骨水泥位移载荷比大于其他方案；(5)结果表明对于Kummell病，使用新型骨水泥螺钉治疗会具有更稳定的结构，能够有效避免骨水泥移位的产生，但需临床证实其在Kummell病治疗中的实用性。

• 单位
  陕西中医药大学; 西安交通大学