有限元法分析非连续两节段颈椎病前路混合术式的生物力学特点

Chinese Journal of Tissue Engineering Research(2019)

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摘要
背景:对于连续节段颈椎间盘变性颈椎病的治疗,是单纯使用颈椎间盘切除椎间植骨融合还是人工椎间盘置换,抑或混合术式,都有大量的临床文献报道.然而,随着不连续节段颈椎间盘变性颈椎病的报道逐渐增多,对手术方案的选择并没有统一意见.目的:对非连续两节段颈椎病前路4种手术方案进行有限元分析,探讨不同方案的生物力学特点,为临床治疗提供参考.方法:采用64排螺旋CT机采集健康女性志愿者C2-7影像学资料,导入Mimics医学图像处理软件中建立三维模型及实体模型,对三维模型进行网格划分后导出inp格式文件.志愿者签署知情同意书,实验方案得到医院伦理委员会批准.运用Hypermesh建立椎间盘、韧带及人工椎间盘模型,划分网格后导出为inp格式文件.将处理好的inp格式文件导入ABAQUS中进行赋材、建立接触对、设置载荷、约束边界及作业分析.结果与结论:①融合&融合模型中应力集中于固定节段,而固定节段活动度降低,邻近节段活动度代偿性增大;②置换&置换模型中置换节段活动度增大,正常节段一部分活动度被人工椎间盘所代偿,但是椎间应力与正常模型结果最为贴合;③融合&置换模型正常节段活动度保留程度比置换&融合模型大;④但置换&融合模型置换节段活动度增大程度大于融合&置换模型;⑤提示置换&置换方案是解决神经症状的同时又保证整体颈椎活动度的最好选择;融合&置换可避免下位节段应力集中的折中方案,随后的是置换&融合方案;融合&融合方案有导致邻近节段活动度代偿性增加的风险,仅作为最后考虑方案.
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