基于TESSYS技术下14岁青少年脊柱L4~5节段椎间孔成形术后有限元分析

作者:高明杰; 戴丽娜; 许阳阳; 沙丽蓉; 张云凤; 金凤; 张凯; 王志强; 李筱贺*; 王海燕*
来源:解剖学报, 2023, 54(03): 335-341.
DOI:10.16098/j.issn.0529-1356.2023.03.012

摘要

目的 建立14岁青少年正常脊柱L3~L5节段三维有限元模型,分析不同程度腰椎间孔成形术后腰椎生物力学变化情况,为青少年椎间孔成形术改良提供参考。方法 选择1名既往无腰椎病史的14岁女性志愿者,收集腰椎(L)CT影像数据导入Mimics 16.0软件建立模型,利用ABAQUS软件进行有限元模型受力分析。在正常脊柱L3~L5节段模型M的基础上建立M1(磨除L5左上关节突面积1/4)、M2(磨除L5左上关节突面积1/3)、M3(磨除L5左上关节突面积1/2)模型。在中立位及前屈、后伸等6种加载工况下测定相应节段关节突关节应力并进行比对分析。结果 建立的三维有限元模型有效,方差分析模型有效。模型M1中,L5左上关节突在后伸、右旋转工况加载下应力值与模型M中应力值对比差异有统计学意义(P<0.05);模型M2中,L4左上关节突在左侧屈、工况加载下应力值与模型M中应力值对比差异有统计学意义(P<0.05);模型M3中,L4左上关节突在后伸工况,L5左上关节突在左侧屈、右侧屈、右旋转工况,L4右上关节突在右侧屈、右旋转工况,L5右上关节突在后伸、左侧屈、左旋转工况加载下应力值与模型M关节突应力值对比差异有统计学意义(P<0.05)。结论 青少年椎间孔成形时,切除腰椎单侧单节段上关节突内侧面积1/2及以上时明显破坏腰椎生物力学稳定性,临床应慎重切除超过1/2以上的关节突关节面,以免导致腰椎不稳。

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