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新型变径全皮质骨螺纹螺钉设计以及在腰椎改良皮质骨轨迹的应用
被引量：
4
1
作者
张治豪
居来提·买提肉孜
+3 位作者
张连鹏
肖扬
阿卜杜萨拉木·托合提
帕尔哈提·热西提
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期91-97,共7页
目的 设计一款用于改良皮质骨轨迹(modified cortical bone trajectory,MCBT)置钉技术的新型变径全皮质骨螺纹螺钉,验证新型变径全皮质骨螺纹螺钉在MCBT技术中的力学特性。方法 根据MCBT技术,设计螺钉的螺距为2 mm,全长45 mm,粗杆部分...
目的 设计一款用于改良皮质骨轨迹(modified cortical bone trajectory,MCBT)置钉技术的新型变径全皮质骨螺纹螺钉,验证新型变径全皮质骨螺纹螺钉在MCBT技术中的力学特性。方法 根据MCBT技术,设计螺钉的螺距为2 mm,全长45 mm,粗杆部分直径恒定5.5 mm,细杆部分直径为4.0~4.5 mm变径,粗杆和细杆连接的变径位置长度为2 mm。从变径位置、螺纹深度、螺纹类型3个方面设置参数,开展三因素三水平L9正交试验,并建立螺钉模型。基于有限元方法对设计的螺钉进行扭转、弯曲和拔出力计算,对结果进行极差分析并确定螺钉模型。建立骨质疏松标本L4椎体三维模型,并按照MCBT技术置钉。比较新型变径全皮质骨螺纹螺钉和常规非变径全皮质骨螺纹螺钉抗拔出力。结果 通过极差分析,得出螺钉6(变径位置距离螺钉头部24 mm,螺纹深度0.7 mm,螺纹类型为45°对称螺纹)为最优螺钉。在抗拔出力方面,第6款变径全皮质骨螺纹螺钉比4.5 mm常规非变径全皮质骨螺纹螺钉提高13.1%,与5.5 mm常规非变径全皮质骨螺纹螺钉相比不具有统计学差异。结论 螺钉变径位置对螺钉拔出力影响最小,螺纹类型对拔出力影响最大,螺纹深度对扭转、弯曲影响最大。与常规非变径全皮质骨螺纹螺钉相比,变径全皮质骨螺纹螺钉前端较细,可避免进钉点发生劈裂;螺钉后端直径较粗,具有较好的抗拔出力性能。研究结果为MCBT技术的临床应用提供新的理论基础。
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关键词
腰椎
改良皮质骨轨迹
螺钉设计
骨质疏松
在线阅读
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职称材料
改良皮质骨轨迹螺钉联合椎弓根螺钉技术对融合节段影响的有限元分析
被引量：
1
2
作者
肖扬
王轶希
+5 位作者
张瑞
张涛
阿卜杜萨拉木·托合提
陈琪豪
木再帕尔·买吐送
帕尔哈提·热西提
《医用生物力学》
CSCD
北大核心
2024年第6期1114-1122,共9页
目的基于L4~5节段后路腰椎椎间融合术(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)模型研究双侧椎弓根螺钉(bilateral pedicle screw,BPS)和双侧改良皮质骨轨迹螺钉(bilateral modified cortical bone trajectory screw,BMCS)联合固定技...
目的基于L4~5节段后路腰椎椎间融合术(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)模型研究双侧椎弓根螺钉(bilateral pedicle screw,BPS)和双侧改良皮质骨轨迹螺钉(bilateral modified cortical bone trajectory screw,BMCS)联合固定技术的生物力学特性。方法根据3具尸体腰椎标本,建立L1~S1椎体有限元模型。BPS-BPS(TT螺钉位于L4~5)、BPS-BMCS(TT螺钉位于L4,MCBT螺钉位于L5)、BMCS-BPS(MCBT螺钉位于L4,TT螺钉位于L5节段)和BMCS-BMCS(MCBT螺钉位于L4~5)植入有限元模型中。在400 N载荷和7.5 N·m力矩的屈曲、后伸、弯曲和旋转条件下,比较L4~5节段运动范围(range of motion,ROM)以及内固定系统、融合器和连接棒的峰值应力。结果BMCS-BPS组在旋转工况下ROM以及融合器、内固定系统和连接棒峰值应力均小于BPS-BPS组、BPSBMCS组、BMCS-BMCS组。BPS-BMCS组和BMCS-BPS组较BPS-BPS组显著降低了弯曲、旋转工况下L4~5节段ROM,较BMCS-BMCS组显著降低了旋转工况下L4~5节段ROM。BPS-BMCS组和BMCS-BPS组在弯曲工况下较BPS-BPS组和旋转工况下较传BMCS-BMCS组显著减少融合器沉降的风险。BPS-BMCS组和BMCS-BPS组较BPSBPS组、BMCS-BMCS组显著降低了弯曲、旋转工况下连接棒断裂失效的风险,且增强了内固定系统的稳定性。结论PLIF联合BPS-BMCS和BMCS-BPS固定技术,可为人体在弯曲和旋转时可提供较好的内固定系统稳定性、椎体稳定性以及较低的融合器沉降和连接棒断裂风险,从而提高手术成功率和患者的康复效果。
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关键词
椎弓根螺钉
改良皮质骨轨迹螺钉
后路腰椎椎间融合术
内固定
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职称材料
题名
新型变径全皮质骨螺纹螺钉设计以及在腰椎改良皮质骨轨迹的应用
被引量：
4
1
作者
张治豪
居来提·买提肉孜
张连鹏
肖扬
阿卜杜萨拉木·托合提
帕尔哈提·热西提
机构
新疆大学智能制造现代化产业学院
新疆医科大学第一附属医院脊柱外科
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期91-97,共7页
基金
中国医学科学院第三届中国健康长寿创新大赛项目资助项目(2022-JKCS-19)。
文摘
目的 设计一款用于改良皮质骨轨迹(modified cortical bone trajectory,MCBT)置钉技术的新型变径全皮质骨螺纹螺钉,验证新型变径全皮质骨螺纹螺钉在MCBT技术中的力学特性。方法 根据MCBT技术,设计螺钉的螺距为2 mm,全长45 mm,粗杆部分直径恒定5.5 mm,细杆部分直径为4.0~4.5 mm变径,粗杆和细杆连接的变径位置长度为2 mm。从变径位置、螺纹深度、螺纹类型3个方面设置参数,开展三因素三水平L9正交试验,并建立螺钉模型。基于有限元方法对设计的螺钉进行扭转、弯曲和拔出力计算,对结果进行极差分析并确定螺钉模型。建立骨质疏松标本L4椎体三维模型,并按照MCBT技术置钉。比较新型变径全皮质骨螺纹螺钉和常规非变径全皮质骨螺纹螺钉抗拔出力。结果 通过极差分析,得出螺钉6(变径位置距离螺钉头部24 mm,螺纹深度0.7 mm,螺纹类型为45°对称螺纹)为最优螺钉。在抗拔出力方面,第6款变径全皮质骨螺纹螺钉比4.5 mm常规非变径全皮质骨螺纹螺钉提高13.1%,与5.5 mm常规非变径全皮质骨螺纹螺钉相比不具有统计学差异。结论 螺钉变径位置对螺钉拔出力影响最小,螺纹类型对拔出力影响最大,螺纹深度对扭转、弯曲影响最大。与常规非变径全皮质骨螺纹螺钉相比,变径全皮质骨螺纹螺钉前端较细,可避免进钉点发生劈裂;螺钉后端直径较粗,具有较好的抗拔出力性能。研究结果为MCBT技术的临床应用提供新的理论基础。
关键词
腰椎
改良皮质骨轨迹
螺钉设计
骨质疏松
Keywords
lumbar spine
modified cortical bone trajectory(MCBT)
screw design
osteoporosis
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
改良皮质骨轨迹螺钉联合椎弓根螺钉技术对融合节段影响的有限元分析
被引量：
1
2
作者
肖扬
王轶希
张瑞
张涛
阿卜杜萨拉木·托合提
陈琪豪
木再帕尔·买吐送
帕尔哈提·热西提
机构
新疆医科大学第一附属医院脊柱微创及精准骨科
新疆骨科疾病临床医学研究中心
新疆地区高发疾病研究教育部重点实验室(新疆医科大学)
出处
《医用生物力学》
CSCD
北大核心
2024年第6期1114-1122,共9页
基金
新疆维吾尔自治区杰出青年科学基金项目(2021D01E29)
“天山英才”医药卫生高层次人才培养计划基金(TSYC202301B026)。
文摘
目的基于L4~5节段后路腰椎椎间融合术(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)模型研究双侧椎弓根螺钉(bilateral pedicle screw,BPS)和双侧改良皮质骨轨迹螺钉(bilateral modified cortical bone trajectory screw,BMCS)联合固定技术的生物力学特性。方法根据3具尸体腰椎标本,建立L1~S1椎体有限元模型。BPS-BPS(TT螺钉位于L4~5)、BPS-BMCS(TT螺钉位于L4,MCBT螺钉位于L5)、BMCS-BPS(MCBT螺钉位于L4,TT螺钉位于L5节段)和BMCS-BMCS(MCBT螺钉位于L4~5)植入有限元模型中。在400 N载荷和7.5 N·m力矩的屈曲、后伸、弯曲和旋转条件下,比较L4~5节段运动范围(range of motion,ROM)以及内固定系统、融合器和连接棒的峰值应力。结果BMCS-BPS组在旋转工况下ROM以及融合器、内固定系统和连接棒峰值应力均小于BPS-BPS组、BPSBMCS组、BMCS-BMCS组。BPS-BMCS组和BMCS-BPS组较BPS-BPS组显著降低了弯曲、旋转工况下L4~5节段ROM,较BMCS-BMCS组显著降低了旋转工况下L4~5节段ROM。BPS-BMCS组和BMCS-BPS组在弯曲工况下较BPS-BPS组和旋转工况下较传BMCS-BMCS组显著减少融合器沉降的风险。BPS-BMCS组和BMCS-BPS组较BPSBPS组、BMCS-BMCS组显著降低了弯曲、旋转工况下连接棒断裂失效的风险,且增强了内固定系统的稳定性。结论PLIF联合BPS-BMCS和BMCS-BPS固定技术,可为人体在弯曲和旋转时可提供较好的内固定系统稳定性、椎体稳定性以及较低的融合器沉降和连接棒断裂风险,从而提高手术成功率和患者的康复效果。
关键词
椎弓根螺钉
改良皮质骨轨迹螺钉
后路腰椎椎间融合术
内固定
Keywords
pedicle screw
modified cortical bone trajectory screw
posterior lumbar interbody fusion
internal fixation
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型变径全皮质骨螺纹螺钉设计以及在腰椎改良皮质骨轨迹的应用
张治豪
居来提·买提肉孜
张连鹏
肖扬
阿卜杜萨拉木·托合提
帕尔哈提·热西提
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
改良皮质骨轨迹螺钉联合椎弓根螺钉技术对融合节段影响的有限元分析
肖扬
王轶希
张瑞
张涛
阿卜杜萨拉木·托合提
陈琪豪
木再帕尔·买吐送
帕尔哈提·热西提
《医用生物力学》
CSCD
北大核心
2024
1
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