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髂骨单钉与双钉钛笼固定修复重建腰骶部缺损的有限元分析
背景：严重腰骶部缺损及不稳如何进行稳定性重建是很有挑战性的问题。目前有多种技术来重建腰骶部稳定性，但内固定松动、断裂、假关节形成等不少见。目的：有限元法分析2种腰骶部重建方式的稳定性以及内固定系统的应力分布。方法：采用64排螺旋CT自L1-骨盆水平薄层扫描的数据导入到Mimics 15.0医学图像处理软件中，构建三维表面模型，再导入SolidWorks 逆向工程软件建立实体模型。用Solidworks软件构建L3，4椎弓根螺钉联合髂骨单钉固定(单钉)和L3，4椎弓根螺钉联合髂骨双钉并前路支撑(双钉+钛笼)并装配。模拟腰骶部缺损的情况，以上述2种手术方式进行腰骶部稳定性重建。对模型进行赋值，用ABAQUS软件分析。结果与结论：①在约束臼顶，在L2上缘施加1000 N的轴向载荷模拟站立负重情况下，完整模型大应力值为195.3 MPa，单钉模型为189.5 MPa，双钉+钛笼模型为149.2 MPa；②计算轴向压缩刚度完整模型为551.572 N/mm，单钉模型为613.87 N/mm，双钉+钛笼模型为1683.50 N/mm；③在施加6个方向的7N?m弯曲载荷下，在6个方向的弯曲刚度上，双钉+钛笼支撑模型大。模型在6个方向的大应力值比较，单钉模型大；④结果提示，髂骨双钉+钛笼支撑重建可有效恢复腰骶部的稳定性，内固定系统承受的应力较小也较分散。髂骨单钉重建连接棒处及螺钉尾部有明显的应力集中，内固定容易疲劳断裂及松动。
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腰骶部不同切除范围后腰骶骨盆重建的生物力学研究
目的 评价腰骶部不同切除范围后腰骶骨盆重建后生物力学,为临床选择提供依据.方法 12具成年雄羊新鲜腰3～骨盆标本,下述分组测试.(1)完整组:腰4、腰5、骶1椎弓根螺钉固定.(2)骶1钉组:切除腰6 ～骶1椎间盘,两侧关节突,行腰4、5、骶1椎弓根钉棒系统固定.(3)髂骨单钉组:切除腰6下1/2的椎体,骶1上1/2的椎体,行腰4、5、髂骨单钉固定.(4)髂骨双钉组:在第3组基础上行髂骨双钉固定.(5)髂骨双钉+钛笼组:在第4组基础上加椎间双钛笼支撑.施加0 ～250 N轴向压力载荷及-5 ～5 N·m轴向扭矩载荷,记录轴向屈服载荷,屈服应力,计算轴向压缩刚度与轴向扭转刚度.结果 第1～4组轴向屈服载荷为(203.1±8.0)、(188.9±7.5)、(165.7±7.2)、(239.2±9.8)N;屈服应力为(288.9±9.2)、(278.7±8.9)、(241.3±9.1)、(340.7±8.4) mPa,第5组没有发生明显的屈服.各组的轴向压缩刚度分别为(152.33±8.15)、(123.21±7.68)、(112.67±9.13)、(172.62±8.02)、(194.58±7.19) N·mm,轴向扭转刚度分别为(1.43±0.12)、(1.02±0.12)、(0.98±0.11)、(1.73±0.10)、(1.96±0.09) N·m/°.轴向压缩刚度及扭转刚度髂骨双钉+钛笼组＞双钉组＞完整组,骶1钉组与髂骨单钉组稳定性均小于完整组,差异有统计学意义(P＜0.05).骶1钉组与髂骨单钉组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 在腰骶部病损范围较大时,应用髂骨双钉+椎体间钛笼支撑可有效的恢复腰骶部的稳定性.
