新型腰椎侧前逆向椎弓根钉固定的有限元分析

作者：易红蕾; 王昕辉; 陈虎; 夏虹

来源：中国矫形外科杂志, 2022, 30(20): 1872-1876.

DOI：10.3977/j.issn.1005-8478.2022.20.10

• 腰椎
• 侧前椎弓根螺钉
• 有限元分析

[目的]应用有限元分析评估新型腰椎侧前逆向椎弓根钉固定的生物力学特性。[方法]建立正常人体下腰椎（L3～S1）有限元模型并验证其有效性，而后建立L4/5椎间盘切除笼架置入后5种内固定模型：（1）侧方椎体螺钉固定（lateral vertebral screw, LVS）;(2)单侧椎弓根螺钉固定（unilateral pedicle screw, UPS）;(3)双侧椎弓根螺钉固定（bilateral pedicle screw, BPS）;(4)侧前方逆向椎弓根螺钉钉棒系统（2钉）（anterolateral pedicle screw-rod, ALPSR）;(5)侧前方逆向椎弓根螺钉钉板系统（4钉）（anterolateral pedicle screw-plate, ALPSP）。L3椎体的上表面施加400 N的轴向预载荷和7.5 N·m的扭转力矩，模拟腰椎前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转和右旋转的活动度，以及上终板和笼架的峰值Von Mises应力。[结果]本研究建立了健康人的下腰椎有限元模型，并验证其有效性。与完整组比较，ALPSP模型在前屈及左右侧屈控制最佳；而BPS模型在后伸和左右旋转控制最佳，ALPSP模型次之。前屈及左右侧屈的条件下，ALPSP上终板压力峰值最小。后伸及左右旋转条件下，BPS上终板压力峰值最小，ALPSP次之。笼架应力也呈现相应的变化趋势，ALPSP与BPS模型相当。[结论] ALPSP能够提供良好的生物力学稳定性，具有BPS相似的生物力学性能，明显优于LVS和UPS。

• 单位
  第一临床医学院; 南方医科大学