皮质骨轨迹椎弓根系统拔出力下腰椎的有限元分析

摘要：

文题释义：

腰椎皮质骨轨迹椎弓根技术：即轨迹是经腰椎皮质骨置钉的腰椎内固定方案，CBT方案。

腰椎内固定系统：由钛合金制成的螺钉、螺母、链接棒等组成的用于临床上对腰椎损伤进行复位治疗的医疗器械，内固定系统起到了对载荷进行承载的作用，能够帮助患者建立新的腰部稳定机制，保证恢复期间的基本腰部活动。腰椎内固定系统技术主要在进钉点等方面与传统椎弓根螺钉有所不同，包括皮质骨轨迹椎弓根螺钉固定(CBT)和传统轨迹椎弓根螺钉固定(TT)两种。其中CBT方案就有不少专家正在进行这一技术的研究以及尝试，该文针对CBT中的两种理论进行分析。

背景：椎弓根皮质骨螺钉内固定技术是目前临床治疗腰椎退行性疾病的主要手段，但传统皮质骨轨迹椎弓根方案置钉后螺钉存在很大的松动可能，进而引起固定失效或植骨不融合。

目的：通过有限元方法比较腰椎在改良皮质骨轨迹椎弓根螺钉与传统皮质骨轨迹椎弓根螺钉固定技术应用下，受拔出力作用时的生物力学性能。

方法：依据提取的骨质疏松症患者CT图像建立L1-L5全椎体功能单元骨质疏松人体有限元模型，模拟改良皮质骨轨迹椎弓根螺钉和传统皮质骨轨迹椎弓根螺钉两种固定方式置钉，在加载一定实际旋转拔出力状态下，测量两种方式钉道周围骨质的应力分布、最大应力值并分析其差异。

结果与结论：①相同固定方式下相同载荷状态中，两种置钉方案中椎骨的应力分布差异明显，与传统皮质骨轨迹椎弓根组比，改良皮质骨轨迹椎弓根组的应力区体积及应力集中点明显减少，能显著增加置入螺钉的稳定性；②不同的钉道带来不同骨密度，直接影响了内固定螺钉在腰椎骨内的力学性能。③L1-L5椎体形状不同、大小不同，其力学性能、表现也不相同。可见改良的皮质骨轨迹椎弓根技术相比传统皮质骨轨迹椎弓根技术具有优越性，是骨质疏松患者腰椎内固定选择中的一种优选方式。

https://orcid.org/0000-0001-6531-3153 (居来提·买提肉孜)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 腰椎, 皮质骨轨迹椎弓根技术, 双侧螺钉, 应力分析, 有限元

引用文本：任航宁, 居来提·买提肉孜, 帕尔哈提·热西提, 罗辉卿. 皮质骨轨迹椎弓根系统拔出力下腰椎的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(36): 5771-5776.

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皮质骨轨迹椎弓根系统拔出力下腰椎的有限元分析

来源：中国组织工程研究杂志