李俊伟 1,2 , 彭烨 3 , 尉迟晨曦 1,2 , 都承斐 1,2
  • 1. 天津理工大学 天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室(天津 300384);
  • 2. 天津理工大学 机电工程国家级实验教学示范中心(天津 300384);
  • 3. 中国人民解放军总医院 骨科(北京  100853);
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采用有限元法对三种 U 型骶骨骨折后手术固定模型的生物力学特性进行了研究。在之前建立并验证有效的完整腰椎—骨盆模型的基础上,建立了三种 U 型骶骨骨折手术固定模型:① S1S2 贯穿螺钉(S1S2),② L4–L5 椎弓根螺钉 + 髂骨翼螺钉(L4L5 + IS),③ L4–L5 椎弓根螺钉 + S1 贯穿螺钉 + 髂骨翼螺钉(L4L5 + S1 + IS)。然后,通过对 L4 上表面施加 400 N 竖直向下的力以及 7.5 N·m 不同方向的扭矩(前屈、后伸、轴向旋转、轴向侧弯),对比三种固定方式在坐姿和站姿下产生的骨折缝隙分离值和最大应力的差异。研究结果表明,在不同姿态下,不同手术组产生的骨缝隙分离值为:L4L5 + S1 + IS 远小于 L4L5 + IS 和 S1S2。对于内植入物而言,上述三种固定方式产生的最大应力值为 L4L5 + IS > L4L5 + S1 + IS > S1S2;对于椎间盘而言,上述三种固定方式产生的最大应力值为 S1S2 远大于 L4L5 + S1 + IS 和 L4L5 + IS。综合考虑,对于 U 型骶骨骨折而言,可以优先考虑 L4L5 + S1 + IS 固定方式进行固定。本文研究的目的在于通过比较采用三种不同的内固定方式固定 U 型骶骨骨折后的生物力学的差异,进而为临床手术提供有效的参考。

引用本文: 李俊伟, 彭烨, 尉迟晨曦, 都承斐. U 型骶骨骨折固定的有限元分析. 生物医学工程学杂志, 2019, 36(2): 223-231. doi: 10.7507/1001-5515.201808026 复制

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