目的:采用有限元分析方法,评估传统椎弓根轨迹置钉(traditional trajectory,TT)技术与改良皮质骨轨迹置钉(modified cortical bone trajectory,MCBT)技术在不同骨质疏松条件下的腰椎生物力学性能差异。方法:采用CT扫描技术获取骨质疏松...目的:采用有限元分析方法,评估传统椎弓根轨迹置钉(traditional trajectory,TT)技术与改良皮质骨轨迹置钉(modified cortical bone trajectory,MCBT)技术在不同骨质疏松条件下的腰椎生物力学性能差异。方法:采用CT扫描技术获取骨质疏松患者的腰椎断层图像,然后对L4腰椎结构进行三维重建并进行验证。通过改变骨密度,在骨量减少(A1)、中度骨质疏松(A2)、重度骨质疏松(A3)中分别构建两种钉道设计。一种在TT技术中使用传统双螺纹椎弓根螺钉(TT组),直径6mm,全长45mm;另一种在MCBT技术中使用的变径全皮质骨螺纹螺钉(MCBT组),直径4~5.5mm,全长45mm。分析不同骨质疏松条件下,两种钉道设计对螺钉轴向抗拔出力、螺钉稳定性(上、下、左、右工况的载荷位移比,即螺钉尾端向其垂直轴的上、下、左、右位移0.1mm时载荷值与其位移的比值)以及腰椎活动度(前屈、后伸、侧弯及轴向旋转时)的影响。结果:在轴向抗拔出力方面,MCBT组在A1、A2、A3中较TT组分别提高93.5%、96.5%、98.5%。在稳定性方面,上、下、左、右工况在A1、A2、A3下,MCBT组螺钉的载荷位移比,相对于TT组分别提升42.2%、40.8%、41.7%;49%、49%、51.5%;82.4%、81.5%、85.2%;73.1%、70.8%、72.5%。在腰椎活动度方面,前屈时在A1、A2、A3下,TT组较MCBT组增加25%、26.6%、28.7%;后伸时在A1和A2下,TT组比MCBT组增加24.5%、22.9%,而在A3下,差异无显著性意义(P>0.05);而在侧弯和轴向旋转时,MCBT组在A1、A2、A3下相比TT组仅有轻微增加(P>0.05)。结论:在不同程度骨质疏松分级下,MCBT技术仅在椎体轴向旋转和侧屈时的稳定性上弱于TT技术,但在轴向抗拔出力、螺钉稳定性及椎体前屈、后伸时的稳定性上优于TT技术。展开更多
文摘目的:采用有限元分析方法,评估传统椎弓根轨迹置钉(traditional trajectory,TT)技术与改良皮质骨轨迹置钉(modified cortical bone trajectory,MCBT)技术在不同骨质疏松条件下的腰椎生物力学性能差异。方法:采用CT扫描技术获取骨质疏松患者的腰椎断层图像,然后对L4腰椎结构进行三维重建并进行验证。通过改变骨密度,在骨量减少(A1)、中度骨质疏松(A2)、重度骨质疏松(A3)中分别构建两种钉道设计。一种在TT技术中使用传统双螺纹椎弓根螺钉(TT组),直径6mm,全长45mm;另一种在MCBT技术中使用的变径全皮质骨螺纹螺钉(MCBT组),直径4~5.5mm,全长45mm。分析不同骨质疏松条件下,两种钉道设计对螺钉轴向抗拔出力、螺钉稳定性(上、下、左、右工况的载荷位移比,即螺钉尾端向其垂直轴的上、下、左、右位移0.1mm时载荷值与其位移的比值)以及腰椎活动度(前屈、后伸、侧弯及轴向旋转时)的影响。结果:在轴向抗拔出力方面,MCBT组在A1、A2、A3中较TT组分别提高93.5%、96.5%、98.5%。在稳定性方面,上、下、左、右工况在A1、A2、A3下,MCBT组螺钉的载荷位移比,相对于TT组分别提升42.2%、40.8%、41.7%;49%、49%、51.5%;82.4%、81.5%、85.2%;73.1%、70.8%、72.5%。在腰椎活动度方面,前屈时在A1、A2、A3下,TT组较MCBT组增加25%、26.6%、28.7%;后伸时在A1和A2下,TT组比MCBT组增加24.5%、22.9%,而在A3下,差异无显著性意义(P>0.05);而在侧弯和轴向旋转时,MCBT组在A1、A2、A3下相比TT组仅有轻微增加(P>0.05)。结论:在不同程度骨质疏松分级下,MCBT技术仅在椎体轴向旋转和侧屈时的稳定性上弱于TT技术,但在轴向抗拔出力、螺钉稳定性及椎体前屈、后伸时的稳定性上优于TT技术。
