不同内固定方式治疗 Ⅱ 型齿状突骨折伴 Ⅰ 型Hangman骨折联合C2/3椎间盘损伤稳定性的有限元分析

摘要：

目的 利用有限元分析评价四种内固定术治疗Ⅰ型Hangman骨折伴Ⅱ型齿状突骨折联合C2/3椎间盘损伤的生物力学性能.方法 选择1名30岁健康男性志愿者,采用16排螺旋CT对其C1～C3节段进行层厚0.5 mm的薄层扫描,利用Mimics、Geomagics、Pro/E及Ansys软件,建立正常C1～C3节段有限元模型(FE/Intact).在FE/Intact模型基础上建立Ⅰ型Hangman骨折伴Ⅱ型齿状突骨折联合C2/3椎间盘损伤模型(FE/Fracture);在FE/Fracture基础上分别建立4种内固定模型:前路钢板内固定模型+齿状突螺钉+C2/3椎间融合器固定模型(FE/ACP+OS+cage);后路C2/3椎弓根侧块螺钉+齿状突螺钉+C2/3椎间融合器固定模型(FE/C2 PS+C3 LMS+OS+cage);后路C1～C3椎弓根侧块螺钉固定模型(FE/C1 PS+C2 PS+C3 LMS);齿状突螺钉钢板内固定模型(FE/AOSP),对FE/Intact、FE/Fracture和4种内固定模型进行边界约束后,记录各内固定模型在不同工况下的Von Mises应力云图及最大应力值,计算三维活动度(ROM).结果 建立了正常成年人C1～C3的三维有限元模型,包括403674个单元,259641个节点.在各工况下,FE/Fracture模型ROM较FE/Intact模型均增大,在C1/2节段,除FE/C1 PS+C2 PS+C3 LMS的ROM值减小,其余3种固定模型在各个方向的ROM与健康颈椎的活动差异不大.在C2/3节段,FE/AOSP与FE/C1 PS+C2 PS+C3 LMS相比,在前屈、后伸、左旋转、右旋转方向上的ROM分别减小70.7％、74.4％、38.9％、41.1％;FE/AOSP的ROM值较FE/ACP+OS+cage在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转和右旋转方向分别减小82.2％、82.8％、73.2％、64.8％、72.2％、81.5％.FE/AOSP的ROM值较在FE/C2 PS+C3 LMS+OS+cage在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转和右旋转方向分别减小88.2％、81.2％、47.6％、41.2％、38.9％、39.0％.相较于其他3种内固定术在钉板或棒连接部位出现应力集中,AOSP组应力分布较均匀.结论 FE/AOSP能够处理Ⅰ型Hangman骨折伴Ⅱ型齿状突骨折联合C2/3椎间盘损伤,同时能保留寰枢关节的生理活动功能.

关键词：齿状突骨折、Hangman骨折、颈椎、内固定、有限元分析

所属期刊栏目：98

在线出版日期：2018-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2489-2495