強直性后凸脊柱T9-L3段模擬截骨與內固定靜力學分析.pdf

1、強直性脊柱炎所致嚴重的脊柱后凸在脊柱外科領域的手術矯正是一大難題，它是一個大 C形的后凸畸形?；纬＠奂岸鄠€節(jié)段，矯正的手術方式、選擇截骨的部位與矯正后生物力學的關系及脊柱重建、降低手術風險的問題成為目前研究的難題。
　　針對強直性脊柱后凸嚴重的特殊性，選擇全脊柱截骨（VCR，vertebral column resection），擬建立一例強直性脊柱炎后凸脊柱T9-L3段三維有限元模型。分別模擬在 T9-L3不同節(jié)段進行后路全脊

2、柱截骨，并采用后路釘-棒系統(tǒng)固定，研究后凸截骨及脊柱重建后固定裝置在加載負荷下的應力、變形分析。
　　本論文采用有限元數(shù)值模擬的方法，利用 Mimics15.0軟件，提取出脊柱的T9-L3段共七塊脊椎骨。運用逆向成型軟件Geomagic進行脊椎骨模型的NURBS曲面擬合，利用計算機輔助設計（CAD）和UG等軟件，構建出七塊脊椎骨的實體模型，并根據(jù)脊椎骨的大小不同，用UG8.0構建出兩套固定裝置（固定釘和固定棒）。通過依次截取中間五

3、塊脊椎骨的全脊柱截骨方式，獲得五組方案，并將每組的脊椎骨與固定裝置進行裝配，建立了五組截骨內固定系統(tǒng)模型。
　　為了模擬人體脊柱的常見運動狀態(tài)，在ANSYS Workbench13.0中對五組截骨內固定系統(tǒng)模型設定其邊界條件、施加固定載荷、賦予材料參數(shù)，設定接觸及連接，劃分網格。針對每種不同情況，求解出在垂直壓力，并附加前屈，后伸，側彎，軸向扭轉四種常見運動扭矩加載下，五組三維模型固定裝置的等效應力、總位移的分布情況。通過五組方案