人工颈椎间盘置换术后异位骨化三维有限元模型的建立与意义

作者：李广州; 刘浩^*; 杨毅; 戎鑫; 丁琛; 陈华

来源：生物骨科材料与临床研究, 2019, 16(05): 12-15.

DOI：10.3969/j.issn.1672-5972.2019.05.003

• 有限元
• 生物力学
• 颈椎间盘置换
• 异位骨化

目的建立包含完整下颈椎(C3-C7)的C5/6节段人工颈椎间盘置换(cervical disc replacement,CDR)术后异位骨化(heterotopic ossification,HO)三维有限元模型,为CDR术后HO生物力学相关研究提供基础模型。方法将健康志愿者颈椎CT的DICOM格式数据依次使用Mimics 16.0、Geomagic 12.0及Pro/Engineer 5.0软件构建包含C3-C7颈椎的C5/6节段CDR术后HO三维有限元模型,并观察HO对手术节段活动度和小关节压力的影响。结果本研究建立了CDR术后HO三维有限元模型,共包含394 198个单元和765 411个节点。运动加载结果显示HO发生后手术节段活动度有不同程度的下降,曲伸、侧弯及旋转活动较无HO模型减少分别20.6%、14.3%及11.3%;手术节段后方小关节应力在HO发生后在不同工况下有不同程度的下降,后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转及旋转活动较无HO模型减少分别4.1%、3.7%、10.7%、26%及12.1%。结论本研究成功构建了包含C3-C7下颈椎的C5/6节段CDR术后HO三维有限元模型,为CDR术后HO的生物力学相关研究提供了基础模型。

• 单位
  西南医科大学; 四川大学华西医院