腰椎柔性內(nèi)固定系統(tǒng)的設(shè)計及其仿真分析與評估.pdf

1、腰椎內(nèi)固定系統(tǒng)是腰椎融合手術(shù)以及非融合手術(shù)的關(guān)鍵部分，由于植入堅強(qiáng)系統(tǒng)的融合手術(shù)存在嚴(yán)重的術(shù)后退變以及植骨失效現(xiàn)象，所以植入柔性內(nèi)固定系統(tǒng)的非融合手術(shù)得到越來越多的青睞。但是當(dāng)前市場上成熟應(yīng)用的柔性內(nèi)固定系統(tǒng)并不多，而且它們都存在著嚴(yán)重的弊端和缺陷，回訪數(shù)據(jù)顯示，它們的治療效果并不顯著。此外，產(chǎn)品型號單一，沒有針對患者的多樣化情況提供可供選擇的個性化產(chǎn)品，是目前市場上所有內(nèi)固定系統(tǒng)（堅強(qiáng)、柔性）存在的普遍問題。由于這種問題的存在，導(dǎo)致很

2、多患者被植入了并不適用于他們的內(nèi)固定系統(tǒng)，從而得不到有效的治療甚至引起更嚴(yán)重的病變。
　　所以本文針對這些問題，利用有限元分析的方法，設(shè)計了全新的柔性內(nèi)固定系統(tǒng)(NTS系統(tǒng))，并提出了基于患者情況多樣化的NTS系統(tǒng)個性化構(gòu)建方案。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)利用多軟件結(jié)合的方式，將人體腰椎的CT掃面切片數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維的有限元模型數(shù)據(jù)，并按照非融合手術(shù)的植入要求將NTS系統(tǒng)和USS系統(tǒng)（堅強(qiáng)系統(tǒng)）分別植入腰椎模型

3、中，從而建立理想化完整腰椎有限元模型、NTS融合腰椎有限元模型以及USS融合腰椎有限元模型，供后期分析與研究使用;
　　(2)在前人研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)并提出柔性內(nèi)固定系統(tǒng)的設(shè)計原則，并以此原則為基礎(chǔ)，設(shè)計了一種全新的柔性內(nèi)固定系統(tǒng)(NTS系統(tǒng))。通過對理想化完整腰椎有限元模型、NTS融合腰椎有限元模型以及USS融合腰椎有限元模型進(jìn)行多工況的靜力學(xué)分析，并利用所得數(shù)據(jù)對NTS系統(tǒng)進(jìn)行評估，最終驗證了NTS系統(tǒng)是一種全鈦合金制造，結(jié)構(gòu)