【摘 要】
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目的对经口寰枢椎钢板前路固定力学参数进行有限元分析,为该节段手术的开展及改进提供参考。方法随机选取2014年1月来本院就诊检查的非颅底-寰枢椎疾患病例1例,男性,36岁,体
【机 构】
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内蒙古医科大学基础医学院人体解剖学教研室;
【基金项目】
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国家自然科学基金(81460330,81560348,81260269);内蒙古自然科学基金(2012MS1117);内蒙古自治区教育厅青年科技骨干(NJYT-15-B05)
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目的对经口寰枢椎钢板前路固定力学参数进行有限元分析,为该节段手术的开展及改进提供参考。方法随机选取2014年1月来本院就诊检查的非颅底-寰枢椎疾患病例1例,男性,36岁,体质量64 kg。对颅底-寰枢椎进行0.625 mm薄层扫描,采用Mimics 16.01软件对影像资料进行重建,利用Pro/ENGINEER 4.0软件对经口寰枢椎前路钢板进行重建,将重建后的钢板螺钉三维模型导入Mimics16.01中按照经典经口寰枢椎前路手术要求进行配准,并对模型进行面、体网格划分和材料赋值,将模型导入ANSYS14.0软件内,垂直方向加载80 N,表面施加15 Nm力矩,模拟前屈、后伸和侧弯3种运动状态,测量螺钉和棒的应力。结果寰枢椎三维重建模型共划分39 842个体网格,对模型进行加载后,上位螺钉根部前屈最大应力为(62.34±5.52)MPa(F=73.23,P<0.05);下位螺钉根部和顶端侧弯最大应力分别为(78.42±5.5.14)Mpa(F=112.32,P<0.05);(95.48±7.12)Mpa(F=62.32,P<0.05),差异均有统计学意义;前屈和后伸状态下上位螺钉根部应力大于下位(t前屈=12.2,t后伸=9.23,t侧弯=-22.98,均P<0.05),而在侧弯时下位螺钉根部应力大于上位;下位螺钉顶端与根部在相同运动状态下比较,顶端大于根部,差异均有统计学意义(t前屈=23.14,t后伸=22.01,t侧弯=8.13,均P<0.05)。结论经口寰枢椎固定系统应力分布较为合理,能承受正常寰枢椎运动承载的应力,但术后患者要减少前屈和侧弯运动,以降低固定系统疲劳断裂的风险。
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