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目的:该研究的目的是希望通过对上述两种手术方法的生物力学进行三维有限元分析比较,判断在单椎间融合器置入加椎弓根螺钉内固定手术后脊柱节段上椎弓根钉和融合器上的应力是否与应用双枚融合器置入加椎弓根螺钉内固定手术后有显著性差异,从而全面正确的评价腰椎单、双枚椎间融合器置入加短节段椎弓根螺钉内固定两种方法的优缺点;为临床上治疗腰椎滑脱手术方法的选择提供科学的实验依据材料与方法:选取正常青壮年男性新鲜尸体的脊柱标本一具,范围为腰椎4、5节段,先行X线检查以排除可见的脊椎病变及损害.然后用螺旋CT机对标本进行横切扫描,得到了层后为1mm的连续断面图像,以jpg格式输出其断面图像并转入微机保存.利用三维重建软件Mimics建立腰段脊椎三维计算机模型.对断层CT影像进行预处理后,调整好连续文件的层厚及点距,建立了L4-5正常脊柱骨性结构的三维模型.此模型再经过自由造型系统FreeForm的修改(主要是表面光滑化处理及对1mm层厚引起的数据丢失进行修补).利用有限元软件Ansys的前处理功能,在L4-5模型骨性结构的基础上,补充建立皮质骨、松质骨、椎间盘、前纵韧带、后纵韧带、黄韧带、棘间韧带、棘上韧带等结构;采用合适的单元类型和材料性质,对模型进行有限元网格划分.然后利用三维重建软件Mimics的三维几何建模功能,建立单纯的椎弓根钉内固定脊柱有限元模型(模型1),单融合器置入加椎弓根螺钉内固定的脊柱有限元模型(模型2)和双枚融合器植入加椎弓根螺钉内固定的脊柱有限元模型(模型3);然后在上述三个模型上施加压缩、前屈、后伸载荷并测定在各种情况下螺钉、下终板与融合器接触处融合器上的应力,结果在Excel软件上进行统计分析.结论:在所测的运动状态中,椎弓根螺钉内固定加单椎间融合器置入模型与椎弓根螺钉内固定加双个椎间融合器置入模型比较,经螺钉的应力差异没有统计学差异(P>0.05),而经融合器应力在压缩及前屈状态下差异有统计学差异(P<0.05).