新型腰椎椎弓根钉固定的有限元分析

作者：赵晓栋; 厉锋^*; 刘大勇; 马崇一

来源：中国矫形外科杂志, 2022, 30(04): 348-353.

• 骨质疏松
• 腰椎
• 内固定系统
• 有限元分析

[目的]采用有限元法比较新型椎弓根钉（novel pedicle screw, NPS）、传统椎弓根螺钉（traditional pedicle screw,TPS）、传统椎弓根螺钉+横连接（TPS-transvers link, TPS-T）、传统椎弓根螺钉+骨水泥（TPS-bone cement, TPS-C）的生物力学特点。[方法]获取志愿者的腰椎CT扫描数据，运用Mimics、UG、Abaqus软件建立L4/5椎体模型，在此基础上分别建立NPS、TPS、TPS-T和TPS-C固定模型，并分别在前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转6个活动自由度，比较各组模型的节段活动度（range of motion, ROM）、螺钉和钉道骨质的von Mises应力。[结果]在屈伸、左右侧屈运动时，NPS组模型的ROM、螺钉von Mises应力、钉道骨质von Mises应力与其余三组的差异无统计学意义（P>0.05）。在左右旋转时，NPS组的ROM、螺钉von Mises应力和钉道骨质von Mises应力均显著小于其余三组（P<0.05）。TPS组的ROM、螺钉von Mises应力和钉道骨质von Mises应力均显著大于其余三组（P<0.05）。TPS-T组和TPS-C组的ROM和螺钉von Mises应力差异无统计学意义（P>0.05），但TPS-T组钉道骨质von Mises应力显著小于TPS-C组（P<0.05）。[结论]在旋转运动时，NPS组模型ROM、螺钉von Mises应力和钉道骨质von Mises应力较其余三组小，可降低螺钉的松动率。

• 单位
  潍坊医学院; 潍坊市人民医院