在脊柱融合手术后对相邻部分的生物机械分析,使用几何参数患者特定的有限元素模型

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 脊柱外科手术 脊柱外科手术
• 退行性脊柱疾病 退行性脊柱疾病

背景情况:

• 邻近细分退化 (ASD) 是脊髓融合后的一个常见并发症.
• 了解驱动自闭症的生物力学变化对于预防策略至关重要.

研究的目的:

• 为了分析后腰椎体融合 (PLIF) 后邻近的脊柱段的机械变化.
• 用患者特定的有限元模型阐明ASD的机制.
• 为早期ASD预防提供理论证据.

主要方法:

• 从CT扫描中开发了一个几何参数,患者特定的有限元模型.
• 在L4-L5 PLIF后创建的腰椎前后手术模型.
• 模型之间相邻部分的运动范围 (ROM) 和应力分布的比较.

主要成果:

• 腰椎ROM在融合后减少;相邻段ROM,面部关节应力和椎间盘应力增加.
• 增加的压力和中等至高压力的扩大区域在annulus纤维化,核纤维化和面部关节中观察到.
• 靠近的相邻段 (L3-L4) 显示面部关节和纤维状环的应力增加比距离段 (L5-S1) 更多.

结论:

• 脊柱融合增加了相邻部分的负载,增加了ASD风险.
• 靠近的相邻部分更容易发生退化,这是由于合并后显著的应力增加.
• 研究结果支持需要策略来减轻脊柱融合后对邻近段的压力.