第3腰椎橫突的測量及其內固定器研制的初步實驗研究.pdf

1、目的:(1)獲得第3腰椎(L3)橫突詳盡的解剖學數據。(2)設計并制作出經椎弓根L3橫突內固定器。(3)模擬L3橫突骨折應用該內固定器予以固定并進行生物力學測試及三維有限元分析，為進一步臨床應用提供理論及實驗依據。
　　 方法:(1)選取20套成人完整腰椎干標本（男女性別、年齡、生前健康狀況不詳）并編號，選L3橫突作為研究對象，用影像學和解剖學兩種方法分別測量各標本雙側腰椎橫突長度、高度、厚度、水平面角及冠狀面角相關數據。(2)

2、根據以上測量結果設計出針對腰椎橫突體部骨折的內固定器，繪圖并制作出L3橫突內固定器。(3)隨機抽取10套L3干標本，隨機分為兩組，將L3左側橫突體部用鋼鋸橫形鋸斷，制成骨折模型，使用內固定器固定，L3右側橫突作正常對照，將腰椎橫突兩側分別進行非破壞性和破壞性軸向壓縮試驗、扭轉試驗，記錄數據。(4)獲取健康成年男性的腰椎CT掃描的計算機數字圖像數據，將CT圖像導入E-featureBiomedicalModeler建模軟件，先進行精確三維

3、分割與模型重建，然后利用自適應動態(tài)生物力學有限元網格劃分器從三維實體模型直接劃分生成高質量的腰椎有限元模型。將有限元模型導入ANSYS軟件，并確定模型加載的邊界條件和加載方式，模擬三個主方向的載荷加載，了解L3正常橫突模型和經椎弓根內固定橫突骨折模型的受力情況。
　　 結果:(1)L3橫突相關區(qū)域的測量值結果如下:腰椎橫突的長度(L)為21.90±2.26mm;橫突的高度(H)為8.26±1.78mm;橫突的厚度(T)為3.64

4、±0.42mm;橫突水平面角(β)為2.95±0.686°;橫突冠狀面角(α)為10.5±1.23°，且影像學和解剖學兩種測量方法測量的結果無顯著統(tǒng)計學差異。(2)根據測量結果，設計出腰椎橫突骨折內固定器，該內固定器包括橫突爪型鋼板和經椎弓根螺釘，其中橫突內固定器形狀與腰椎橫突解剖結構相符，體部兩側及尖部設有3個鉤，基底部設有與椎弓根螺釘相符的螺釘孔。繪圖并選用304不銹鋼制作出腰椎橫突內固定器。(3)生物力學測試結果如下:最大抗軸向壓