骶骨傾斜角對L5峽部裂性滑脫不同手術方式后螺釘應力影響的有限元分析.pdf

1、目的：建立不同骶骨傾斜角L5峽部裂性滑脫內固定術后三維有限元模型，分析各模型間椎弓根螺釘應力差異。
　　方法：基于一名L5峽部裂性滑脫（Meyerding分級I°）成年男性腰椎薄層CT圖像，應用Mimics、Ansys等軟件建立L5-骶骨節(jié)段有限元模型，并驗證其有效性。之后建立不同骶骨傾斜角（35°，40°，45°，50°，55°）L5-骶骨節(jié)段有限元模型。自各模型雙側峽部裂處切除L5-S1后部結構(包括L5椎板、棘突、下關節(jié)突等

2、)，模擬手術減壓；對不同骶骨傾斜角模型，分別添加椎弓根螺釘、連接棒等模型，構建腰椎后路椎弓根螺釘固定加后外側融合(PLF)模型；添加椎弓根螺釘釘棒及椎間融合器模型，建立腰椎后路椎弓根螺釘內固定加椎間融合(PLIF)模型。在L5上表面施加500N（模擬中立位上半身平均重量）預載荷，在此基礎上分別在屈、伸、左側屈、右旋轉等各方向施加15 Nm力矩（模擬日?；顒酉碌那扒?，后伸，側屈，旋轉），有限元求解，比較不同骶骨傾斜角，不同術式對L5峽部裂

3、性滑脫術后螺釘應力影響。
　　結果：建立 L5-骶骨節(jié)段有限元模型，并驗證其有效。在各種載荷下，不同骶骨傾斜角PLF術、PLIF術后L5峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統的最大應力均出現在骶骨螺釘尾部。骶骨傾斜角為35°、40°、45°、50°、55°PLF術后 L5峽部裂性滑脫有限元模型，骶骨傾斜角為40°、45°、50°、55°PLIF術后L5峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統的最大應力出現在前屈時；骶骨傾斜角為35°PLIF術后L5

4、峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統的最大應力出現在旋轉時。骶骨傾斜角相同時，PLF術較PLIF術后L5峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統的最大應力大。隨著骶骨傾斜角的增大，PLF術、PLIF術后L5峽部裂性滑脫有限元模型釘棒系統的最大應力呈上升趨勢。隨著骶骨傾斜角的增大，中立、前屈、側屈時PLF術及PLIF術后釘棒系統的最大應力呈上升趨勢；后伸時PLIF術后釘棒系統的最大應力呈下降趨勢，PLF術后釘棒系統的最大應力先下降后上升，轉折點在骶骨傾斜

5、角為45°時；旋轉時 PLF術后釘棒系統的最大應力呈上升趨勢，PLIF術后釘棒系統的最大應力先下降后上升，轉折點在骶骨傾斜角為40°時。
　　結論：L5峽部裂性滑脫PLF及PLIF術后釘棒系統最大應力出現在骶骨螺釘尾部，該部位斷釘風險較其他部位大；相同骶骨傾斜角時，L5峽部裂性滑脫 PLF術較PLIF術后骶骨螺釘尾部最大應力大，L5峽部裂性滑脫PLF術較PLIF術骶骨螺釘尾部斷釘風險大；隨著骶骨傾斜角增大，L5峽部裂性滑脫PLF術