【摘 要】
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目的:运用三维有限元法分析椎间融合器(cage)沉降对斜外侧椎间融合术(oblique lateral interbody fusion,OLIF)术后腰椎生物力学的影响。方法:根据1例健康成年人CT扫描数据构建正常腰椎L3~L5节段三维有限元模型,模拟进行L4~5节段OLIF手术,根据cage沉降陷入椎体程度0、1%~25%、26%~50%、51%~75%、76%~100%构建Grade0、Gr
【基金项目】
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山西省自然科学基金“骨肉瘤细胞 VEGF-C/VEGRF-3/iNOS 的信号调控机制及促肿瘤周围血管形成的研究(编号:201801D121220)”;
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目的:运用三维有限元法分析椎间融合器(cage)沉降对斜外侧椎间融合术(oblique lateral interbody fusion,OLIF)术后腰椎生物力学的影响。方法:根据1例健康成年人CT扫描数据构建正常腰椎L3~L5节段三维有限元模型,模拟进行L4~5节段OLIF手术,根据cage沉降陷入椎体程度0、1%~25%、26%~50%、51%~75%、76%~100%构建Grade0、Grade1、Grade2、Grade3、Grade4构建共10组模型(单纯融合沉降组5组、附加后路双侧椎弓根钉棒的钉棒组5组)。固定L5椎体下表面,设定400N的预加载荷于L3椎体上表面,再施加10N·M的力矩来模拟脊柱的前屈、后伸、侧屈、旋转运动。对腰椎在不同生理运动下L4/5节段活动度(range of motion,ROM)、cage应力峰值和内固定钉棒系统应力峰值进行分析。结果:模型在不同生理运动下L3/4和L4/5椎体的ROM与已发表的尸体研究类似,证明模型的有效性。对模型施加载荷的6种运动状态中,沉降组ROM最大为Grade3,Grade2前屈运动时cage的应力峰值最大,达到了82.7Mpa,相较Grade0增加了241%。在附加椎弓根钉棒后ROM及cage的应力峰值均减小,尤以Grade2变化最为显著,与未附加内固定相比,Grade2平均ROM下降了63%,后伸运动下cage应力峰值减小51%。结论:Cage沉降对腰椎稳定性影响较大,其中cage沉降51%~75%时脊柱稳定性最差;cage沉降26%~50%时cage应力峰值最高,存在进一步塌陷可能,附加内固定钉棒后可降低该风险。
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