三维有限元对新型钉尾横连在后路寰枢椎内固定中的力学稳定性评价
2023-12-21欧阳北平马向阳罗春山邹小宝陆廷盛陈啟鸰
欧阳北平,马向阳*,罗春山,邹小宝,陆廷盛,陈啟鸰
1.贵州省骨科医院脊柱科,贵阳 550004; 2.中国人民解放军南部战区总医院骨科,广州 510010
随着后路寰枢椎固定技术在临床上广泛应用[1~3],内固定失效、融合失败等并发症越来越引起关注,有学者认为这可能与普遍应用的寰枢椎“4 钉2棒”固定技术导致寰枢椎残留1°~10°旋转活动度可能有关[4]。放置横连可以有效的增强其抗旋转能力[5~8],横连放置包括传统的棒-棒横连和钉尾横连,本团队前期对棒-棒横连和新型钉尾横连进行有限元对比分析得出:钉尾横连生物力学稳定性与传统棒-棒横连相当[5]。前者在临床上安装更为便捷但不同安装模式的新型钉尾横连生物力学性能对比研究不清楚,本文从有限元方法对其进行分析和探讨,为临床选择最佳模式的钉尾横连固定提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验对象
选择健康成人男性志愿者1 名,身高172 cm,体量70 kg,试验前获得贵州省骨科医院医学伦理委员会讨论通过并签署志愿者知情同意,对其枕骨底到枢椎(C0-C2)进行CT 薄层扫描,以标准Dicom 格式进行保存。
1.2 试验材料
本团队设计出的新型钉尾横连(图1)包括横连螺母和横向连接板,连接板两侧有椭圆形开孔,(专利号:ZL201610560272.6)。

图1 新型钉尾横连实物图Fig.1 Real picture of the new horizontal screw-screw crosslink
1.3 有限元模型建立
将Dicom 格式图像导入Mimics 21.0 中进行处理,建立C0-C2三维骨性模型以STL 格式保存,再导入Geomagic Studio 2017 软件优化处理,以STP 格式保存,再导入SolidWorks 2017 软件中,重建软骨、关节囊及韧带,重建的韧带包括:横韧带、前纵韧带、前、后覆膜、翼状韧带、齿突尖韧带、项韧带、黄韧带、棘间韧带、关节囊(图2A),以IGS 格式保存。……
