腰椎滑脫后路不同融合術式的有限元研究,趙 杰 上海長海醫(yī)院,研究背景,1853年，Kilian首先命名腰椎滑脫 近一個半世紀，治療取得了很大發(fā)展進步 七十年代-椎弓根螺釘 九十年代-椎間融合器 減壓,固定,融合是治療腰椎滑脫的基本原則 手術方法分為前路、后路及前后路聯(lián)合手術三大類,研究背景,螺釘+后外側植骨,常見后路融合術式,螺釘+雙枚融合器,螺釘+單枚融合器,研究目的,三種融合術式的生物力學有何區(qū)別？ 后外側植骨有無作用 ? 單枚融合器 VS 雙枚融合器 ?,研究方法,實驗生物力學 動物模型-四足動物 物理模型-材料特性與人體差別較大 尸體模型-較理想,研究方法,理論生物力學 一般的力學分析 計算機模擬分析-有限元為代表 優(yōu)點:高度模擬- 結構和材料特性可重復性好 模擬骨融合后狀態(tài)- 其他方法無法替代,創(chuàng)新點,不足之處 大多數(shù)都在正常模型上研究 對融合產(chǎn)生的穩(wěn)定性研究極少,創(chuàng)新 病理狀態(tài)模型上研究 研究脊柱節(jié)段融合后穩(wěn)定性,構建模型,腰椎滑脫模型,融合器模型,椎弓根螺釘模型,構建模型,各結構材料常數(shù),構建模型,椎弓根螺釘系統(tǒng)規(guī)格,融合器規(guī)格,構建模型,模型1 椎弓根螺釘固定+橫突間植骨模型,491010mm,構建模型,模型2 椎弓根螺釘固定+雙枚融合器置入模型,構建模型,模型3 椎弓根螺釘固定+單枚融合器置入模型,加載方法,固定模型的L5下終板，在L4上終板施加載荷和力矩,軸向壓縮力500N 軸向壓縮力500N 前屈15Nm 軸向壓縮力500N 后伸15Nm 軸向壓縮力500N 左側屈15Nm 軸向壓縮力500N 右旋15Nm,計算方法,螺 釘：分成五段，每段取30個節(jié)點， 取應力平均值 融合器：分成三段，每段取30個節(jié)點 取應力平均值 模型位移: 腰4椎體最大軸向位移,計算結果顯示,數(shù)字顯示定量計算 用Von Mises應力和角位移表示 應力圖顯示定性分析 用應力分布云圖和位移圖表示,結果+討論,后外側植骨,螺釘應力分布云圖(垂直載荷),雙枚融合器,單枚融合器,結果+討論,P0.01 模型1與模型2,3相比,P0.05 模型2與模型3相比,結果+討論,螺釘+雙枚融合器,螺釘+單枚融合器,融合器應力分布云圖（垂直載荷）,結果+討論,P0.05模型1與模型2相比,結果+討論,模型位移圖（垂直載荷）,結果+討論,P0.01，模型2與模型3相比,結果+討論,1 垂直載荷、2 垂直+前屈、3垂直+后伸、4 垂直+左屈、5 垂直+右旋,結論,1.椎間融合術的螺釘應力小于后外側植骨融合的螺釘應力,斷釘比例上升,結論,2.椎體間融合術的穩(wěn)定性優(yōu)于后外側植骨融合的穩(wěn)定性,復位丟失,PLF,結論,3.雙枚融合器/單枚融合器：螺釘應力和穩(wěn)定性無明顯差別,損傷小、費用低,單枚融合器,改良Jaslow復位法過程,Welc