中国矫形外科杂志

2012, v.20;No.314(24) 2280-2283

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滑槽钉生长棒内固定系统三维有限元的生物力学研究
Finite element analysis and static biomechanics of the instrumentation growing rods of sliding pedicle screw system

晏怡果;王文军;姚女兆;宋西正;周鸿;钟坚;

摘要(Abstract):

[目的]建立L3~5有效的三维有限元模型,评价滑槽钉内固定系统生物力学性能。[方法]利用软件建立正常人L3~5有限元模型,对腰椎模型模拟手术过程装配滑槽钉及锁定钉内固定系统;并对模型进行赋值得到最终有限元模型。对模型施加500 N的轴向压缩及15 N.m力矩的预载荷,使模型产生前屈、后伸、侧弯、旋转运动,分析滑槽钉及锁定钉内固定系统内部应力分布及大小情况,并计算运动转角度及位移。[结果](1)建立的L3~5三维有限元模型与文献报道相似,装配滑槽钉内固定系统的腰椎三维有限元模型,其运动转角度及位移与锁定钉内固定系统存在一定的差异;(2)滑槽钉组内固定系统在前屈、后伸时较锁定组所受应力值明显增大;旋转时所受应力值明显减少;滑槽钉组内固定系统的螺钉-腰椎骨界面应力值在各种工况下均有不同程度的增大。[结论]滑槽钉内固定系统与锁定钉内固定系统相比具有更好的活动范围,滑槽钉内固定系统钛棒、螺钉及螺钉-腰椎骨界面所受的最大应力值均小于其极限强度,滑槽钉内固定系统具有较好的生物力学特性。

关键词(KeyWords): 滑槽钉;生长棒;内固定;锁定椎弓根钉;有限元;最大应力值

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 晏怡果;王文军;姚女兆;宋西正;周鸿;钟坚;

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