改良颈椎后路单开门椎管扩大成形术三维有限元模型的建立与验证

摘要：

目的 建立一种改良颈椎后路单开门椎管扩大成形加短节段双侧侧块螺钉内固定手术前后的三维有限元模型,并验证其有效性.方法 选择接受颈椎后路改良手术的脊髓型颈椎病伴颈椎管狭窄患者,利用MIMICS 软件对其手术前后的CT薄扫数据资料进行数据处理,建立颈2-7的实体模型,经逆向工程软件Geomagic Studio优化,导入有限元分析软件Abaqus 进行网格划分,并添加主要韧带等结构,建立手术前后的颈2-7椎的有限元模型.在术前模型上施加1.5 kg·m2·s-2的作用力,模拟颈椎在前屈、侧屈和旋转工况下的反应,与其他颈椎有限元模型和体外生物力学的实验数据进行对比验证.结果 术前模型包括6个椎体(C2-7)、5个椎间盘(C2-3-C6-7) 及后部结构与主要韧带,共102 258单元;术后模型还包括双侧短节段侧块螺钉内固定系统,共161 892单元,较好地模拟了颈椎后路内固定螺钉与椎体的真实关系.术前模型在前屈、侧屈和旋转工况条件下的活动度与既往的实验结果吻合.结论 新建立的改良颈椎后路单开门椎管扩大成形术的手术前后三维有限元模型具有良好的生物逼真度,可用于进一步生物力学分析.

关键词：颈椎、椎管、成像、三维、有限元模型

所属期刊栏目：97

分类号：R68;R6

资助基金：2014首都卫生发展科研专项首发2014-2-2023Capital Develoment Special Scientific Research Projects 2014-2-2023

在线出版日期：2017-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1633-1637