3D打印高度可调聚醚醚酮颈椎椎间融合器的优化设计与评价

作者：张童童; 董恩纯; 郑纪豹; 李涤尘; 康建峰; 石磊; 王玲^*

来源：医用生物力学, 2021, 36(02): 177-183.

DOI：10.16156/j.1004-7220.2021.02.002

• 颈椎
• 可调高度
• 融合器
• 有限元分析
• 生物力学

目的针对传统颈椎融合器与患者解剖形貌匹配程度较低的临床问题,建立一款具备高度调节功能且外形与椎体相匹配的颈椎融合器,并对其生物力学性能进行评价。方法按照颈椎前路解压术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)建立颈椎C4～5节段融合模型,模拟前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转不同运动工况,计算融合器与椎体终板的应力。3D打印制备融合器后进行体外力学实验,探究融合器的安全性与稳定性。结果该融合器可保持融合C4～5节段颈椎活动度(range of motion,ROM)为1°～2.8°,降低至自然节段ROM的40%～80%。在体外压缩试验中,融合器屈服载荷为(2 721.67±209) N,满足服役状态下生理载荷的最大需求。结论所设计的高度可调融合器显示出较优的生物力学性能,且可以减少手术中的选型步骤。

• 单位
  中国人民解放军空军军医大学; 季华实验室; 西京医院; 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室