生物力学比较新型面部联合融合固定装置与传统的脚螺杆固定装置:有限元分析

科学领域:

• 脊柱生物力学 脊柱生物力学
• 有限元素分析的研究.
• 脊柱融合技术是指脊柱融合的技术.

背景情况:

• 新型脊髓融合装置的生物力学行为需要彻底调查.
• 斜侧侧体间融合 (OLIF) 是腰部融合的一种常见的手术方法.
• 了解新的固定方法的稳定性和应力分布对于临床应用至关重要.

研究的目的:

• 分析和比较与OLIF使用的新型面关节融合装置的生物力学特性.
• 为了比较新型设备的性能与传统的脚螺丝固定方法.
• 评估设备在增强脊柱稳定性和减少压力的有效性.

主要方法:

• 开发了一个L3-S1腰椎的验证的3D有限元模型.
• 模拟了三种手术配置:双边面关节融合固定 (BFJFF) + OLIF,单边脚螺丝固定 (UPSF) + OLIF,双边脚螺丝固定 (BPSF) + OLIF.
• 在各种运动 (屈曲,延伸,横向曲,轴旋转) 下模拟生理负荷 (7.5Nm扭矩),以评估位移和应力.

主要成果:

• 在所有测试条件中,BFJFF + OLIF模型在L4-L5显示了最小的位移.
• 在大多数负载条件下,BFJFF + OLIF在L4-L5机身间上表现出最小的应力,除了延伸.
• 与BFJFF + OLIF构造相结合,对相邻段 (L3-L4和L5-S1) 的压力通常较低,这表明相邻段疾病风险降低.

结论:

• 新型面关节融合装置,当与OLIF相结合时,可以实现360°腰部融合,并增强脊柱稳定性.
• 这种综合方法有效地减少了对邻近的脊柱段的压力.
• 这些发现表明,这种新型设备是治疗腰部疼痛的有希望的内部固定方法.