腰椎滑脱后路不同融合术式的有限元研究上海长海医院赵杰.pptVIP

当前第30页\共有31页\编于星期四\9点 改良Jaslow复位法过程 当前第31页\共有31页\编于星期四\9点 当前第1页\共有31页\编于星期四\9点 研究背景 螺钉+后外侧植骨 常见后路融合术式 螺钉+双枚融合器 螺钉+单枚融合器 当前第2页\共有31页\编于星期四\9点 研究目的 三种融合术式的生物力学有何区别？ 后外侧植骨有无作用 ? 单枚融合器 VS 双枚融合器 ? 当前第3页\共有31页\编于星期四\9点 研究方法 实验生物力学 动物模型---四足动物 物理模型---材料特性与人体差别较大 尸体模型---较理想 当前第4页\共有31页\编于星期四\9点 研究方法 理论生物力学 一般的力学分析 计算机模拟分析---有限元为代表 优点:高度模拟-- 结构和材料特性可重复性好 模拟骨融合后状态-- 其他方法无法替代 当前第5页\共有31页\编于星期四\9点 创新点 不足之处 大多数都在正常模型上研究 对融合产生的稳定性研究极少 创新 病理状态模型上研究 研究脊柱节段融合后稳定性 当前第6页\共有31页\编于星期四\9点 构建模型 腰椎滑脱模型 融合器模型 椎弓根螺钉模型 当前第7页\共有31页\编于星期四\9点 部位 弹性模量（Mpa） 泊松比 皮质骨 12000 0.3 松质骨 345 0.2 终板 25 0.25 纤维环 4.2 0.45 髓核 1.0 0.48 韧带 1.2 0.3 后部结构 11032 0.25 融合器 3700 0.25 椎弓根螺钉系统 110000 0.3 构建模型 各结构材料常数 当前第8页\共有31页\编于星期四\9点 构建模型 椎弓根螺钉系统规格 TSRH螺钉系统 长度（mm） 直径（mm） 螺钉 50 6.5 连接棒 50 6.35 融合器规格 长度（mm） 高度（mm） 前凸（0） Telamon 22 10 3 当前第9页\共有31页\编于星期四\9点 构建模型 模型1 椎弓根螺钉固定+横突间植骨模型 49×10×10mm 当前第10页\共有31页\编于星期四\9点 构建模型 模型2 椎弓根螺钉固定+双枚融合器置入模型 当前第11页\共有31页\编于星期四\9点 构建模型 模型3 椎弓根螺钉固定+单枚融合器置入模型 当前第12页\共有31页\编于星期四\9点 加载方法 固定模型的L5下终板，在L4上终板施加载荷和力矩 轴向压缩力500N 轴向压缩力500N ＋前屈15N·m 轴向压缩力500N ＋后伸15N·m 轴向压缩力500N ＋左侧屈15N·m 轴向压缩力500N ＋右旋15N·m 当前第13页\共有31页\编于星期四\9点 计算方法 螺 钉：分成五段，每段取30个节点， 取应力平均值 融合器：分成三段，每段取30个节点 取应力平均值 模型位移: 腰4椎体最大轴向位移 当前第14页\共有31页\编于星期四\9点 计算结果显示 数字显示——定量计算 用Von Mises应力和角位移表示 应力图显示——定性分析 用应力分布云图和位移图表示 当前第15页\共有31页\编于星期四\9点 结果+讨论 后外侧植骨 螺钉应力分布云图(垂直载荷) 双枚融合器 单枚融合器 80% 20% 当前第16页\共有31页\编于星期四\9点 结果+讨论 P0.01 模型1与模型2,3相比 P0.05 模型2与模型3相比 当前第17页\共有31页\编于星期四\9点 结果+讨论 螺钉+双枚融合器 螺钉+单枚融合器 融合器应力分布云图（垂直载荷） 当前第18页\共有31页\编于星期四\9点 结果+讨论 P0.05模型1与模型2相比 当前第19页\共有31页\编于星期四\9点 结果+讨论 螺钉+双枚融合器 螺钉+单枚融合器 螺钉+后外侧植骨 模型位移图（垂直载荷） 当前第20页\共有31页\编于星期四\9点 结果+讨论 P0.01，模型1与模型2、3相比； P0.01，模型2与模型3相比 当前第21页\共有31页\编于星期四\9点 结果+讨论 1 垂直载荷、2 垂直+前屈、3垂直+后伸、4 垂直+左屈、5 垂直+右旋 当前第22页\共有31页\编于星期四\9点 结论 1.椎间融合术的螺钉应力小于后外侧植骨融合的螺钉应力 断钉比例上升 当前第23页\共有31页\编于星期四\9点 结论 2.椎体间