手术器械对前椎间盘切除和化的多段植入物的生物力学特征的影响:有限元研究

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 脊柱外科手术 脊柱外科手术
• 有限元分析 有限元分析

背景情况:

• 前椎切除和融合 (ACDF) 是一个常见的手术.
• 关于多段 ACDF 的生物力学变化的研究有限.
• 了解植入物行为对于优化结果至关重要.

研究的目的:

• 研究不同手术器件的生物力学影响 (零形状与子和板) 以及ACDF中合部分的数量.
• 分析植入物和骨移植上的应变和应力分布.
• 评估运动对这些生物力学参数的影响.

主要方法:

• 使用了经过验证的有限元椎模型 (C2-C7).
• 开发了四个术后模型,模拟了两段和三段ACDF,采用零形状 (ZP) 或子和板 (CP) 结构.
• 在各种运动条件下分析了运动范围 (ROM),植入物应变和应力.

主要成果:

• 与CP设备相比,ZP设备在合段中产生了更高的ROM.
• ZP组在骨移植和移植末端板接口上显示出显著更高的应变和应力值.
• 手术段数对应变和应力分布的影响最小.
• 手术器械类型在曲和延伸过程中显著影响了应力值.

结论:

• ZP设备可以通过增加骨移植的压力来促进骨生长.
• CP设备的压力和应变较低,可能在多段 ACDF 中提供更保守的方法.
• 结果提供了对多段子宫融合的植入物选择的见解.