基于PE-PLIF融合的双杆内部固定系统的脚螺丝的生物力学评估和最佳设计

科学领域:

• 脊柱外科手术 脊柱外科手术
• 生物机械工程 生物机械工程
• 医疗器械设计 医疗器械设计

背景情况:

• 脊髓融合手术的并发症包括螺丝/杆故障和子沉降.
• 这些问题影响了手术成功和患者康复.
• 有效的内部固定对于最佳结果至关重要.

研究的目的:

• 为了比较三个脊柱内部固定系统的生物力学固定效应.
• 为了评估L4-L5段的皮肤透视内镜后腰间体融合 (PE-PLIF) 中的固定.
• 为了确定双杆是否具有优越的生物力学性能.

主要方法:

• 使用生物力学有限元素分析.
• 分析了三个固定系统:双侧脚螺丝 (M1),双侧脚螺丝与交叉连接 (M2),双侧脚螺丝与双杆 (M3).
• 使用Hypermesh和Abaqus进行L4-L5腰椎段的分析.

主要成果:

• 与M1.1相比,双杆系统 (M3) 降低了高达23.8%的螺丝应力和高达9.6%的杆应力.
• 在各种运动中,M3显著降低了L5上端板应力 (高达48.3%).
• M3显示脊柱运动范围 (ROM) 减少,在特定方向上将其限制超过90%.

结论:

• 双杆脊柱内部固定系统表现出卓越的生物力学特性.
• 这种设计有效地减轻了螺丝断裂,松动,子沉降和端板崩的风险.
• 双杆代表了脊柱融合手术的一个有希望的进步.