[目的]比较椎板回植椎管重建内固定术对腰椎活动度范围(range of motion, ROM)的影响。[方法]分别建立腰椎L2~4三维有限元模型,包括正常模型组、椎板切除组、椎板回植H形钛板固定组(H形钛板组)、椎板回植L形钛板固定组(L形钛板组)和椎...[目的]比较椎板回植椎管重建内固定术对腰椎活动度范围(range of motion, ROM)的影响。[方法]分别建立腰椎L2~4三维有限元模型,包括正常模型组、椎板切除组、椎板回植H形钛板固定组(H形钛板组)、椎板回植L形钛板固定组(L形钛板组)和椎板回植两孔钛板固定组(两孔钛板组)。在L2椎体上施加10 N·m的应力,测量6种自由度下L_(2/3)和L_(3/4)节段ROM。[结果]总体方面,5组模型的6种自由度比较,L_(2/3)ROM由大至小均依次为:左侧弯>前屈>右侧变>后伸>右旋>左旋,L_(3/4)为:前屈>左侧弯>右侧变>后伸>右旋>左旋,总体差异均有统计学意义(P<0.05)。6种自由度的五组模型比较,L_(2/3)和L_(3/4)的ROM由大至小均依次为:椎板切除组>两孔钛板组> L形钛板组> H形钛板组>正常模型组,总体差异均有统计学意义(P<0.05)。左弯、右弯、左旋和右旋状态下,H形钛板的ROM显著小于L形钛板组和两孔钛板组(P<0.05)。[结论]椎管重建可有效减少椎板切除所致的异常节段的活动度增加,且H形钛板固定重建椎管在抗弯曲和旋转时,其生物力学稳定性要优于L型和两孔钛板。展开更多
文摘目的:构建椎管重建内固定术的有限元模型,并分析椎管重建内固定术对脊柱稳定性的影响,验证椎管重建内固定术在椎管内手术中的有效性和可靠性。方法:筛选1名30岁男性,身高172 cm,体重75 kg的健康志愿者并采集其腰椎CT资料,建立正常腰椎L3-L5的有限元模型,并与体外实体结果和已发表的有限元分析结果进行比较,以验证该模型的有效性。根据处理方式不同分为正常组、椎板切除组和椎管重建组。在相同边界固定和生理载荷条件下,实施前屈、后伸、左弯、右弯、左旋和右旋6种工况活动,分析6种工况活动下L3-L4和L4-L5观察节段的活动度(range of motion,ROM)和L3-L5整体最大ROM的变化情况。结果:构建的L3-L5有限元模型各节段ROM位移与体外实体结果和既往文献数据结果吻合,确认了该模型的有效性。在L3-L4中,椎管重建组仅在后伸时较正常组增加,ROM变化百分比>5%;其他工况下的ROM与正常组相近,变化百分比<5%;而椎板切除组在前屈、后伸、左旋和右旋时的ROM较正常组和椎管重建组增加,变化百分比>5%。在L4-L5中,椎管重建组,在各工况下的ROM与正常组相近,变化百分比<5%,而椎板切除组在6种工况下的ROM均大于正常组和椎管重建组,变化百分比>5%。在L3-L5的整体最大ROM中,椎管重建组仅在后伸时超过正常组,变化百分比>5%;而椎板切除在前屈、后伸、左旋和右旋时大于正常组和椎管重建组,变化百分比>5%。L3-L5各节段ROM及总体ROM的变化趋势为:椎板切除组>椎管重建组>正常组。结论:椎板切除会严重影响脊柱生物力学的稳定性,而应用椎管重建内固定的方式可有效减少脊柱责任节段的ROM位移并维持其生物力学稳定性。
