【摘 要】
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目的:建立短节段Schanz椎弓根钉T12和L2下斜固定治疗L1严重爆裂骨折(LSC≥7分)的有限元模型并评估其生物力学性质,探讨下斜置钉的安全性。方法:采集一名健康志愿者的胸腰段CT数据,建立L1重度骨折T12和L2 Schanz椎弓根钉下斜固定有限元模型。以平行上椎体终板置钉为0°,分别建立T12和L2Schanz椎弓根钉下斜O°、5°、10°和15°固定4组有限元模型。在T12上表面施加35
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目的:建立短节段Schanz椎弓根钉T12和L2下斜固定治疗L1严重爆裂骨折（LSC≥7分）的有限元模型并评估其生物力学性质,探讨下斜置钉的安全性。方法:采集一名健康志愿者的胸腰段CT数据,建立L1重度骨折T12和L2 Schanz椎弓根钉下斜固定有限元模型。以平行上椎体终板置钉为0°,分别建立T12和L2Schanz椎弓根钉下斜O°、5°、10°和15°固定4组有限元模型。在T12上表面施加350N垂直载荷模拟单纯直立状态或同时加载7.5N·m扭矩,模拟前屈、后伸、左右侧弯和左右旋转等工况下螺钉最大应力及伤椎位移。结果:本研究模型有效性验证成立。螺钉最大应力均位于前屈时上位螺钉根部,螺钉最大应力值差异不明显,且均低于螺钉疲劳阈值。在350N垂直载荷模拟直立状态,或同时加载7.5N·m扭矩模拟前屈、后伸、左右侧弯及旋转工况下O°、5°、10°和15°时4组螺钉最大应力分别为:（直立）:230.1861MPa、217.8517MPa、232.8764MPa、220.0251MPa;（前屈）:230.3132MPa、217.9787MPa、233.0026MPa、220.1519MPa;（后伸）:230.0590MPa、217.7247MPa、233.0026MPa、220.1519MPa;（左侧弯）:230.1612MPa、217.7936MPa、232.8186MPa、219.9670MPa;（右侧弯）:230.2109MPa、217.9098MPa、232.9342MPa、220.0382MPa;（左旋转）:230.1049MPa、217.8656MPa、232.8902MPa、220.0382MPa;（右旋转）:230.2672MPa、217.8380MPa、232.8626MPa、220.0119MPa。椎伤位移量表现为前缘多于后缘,上缘多于下缘,伤椎空化区上部椎体向下位移,而空化区下部椎体向上位移。各组伤椎轴向最大应力绝对值分别为:（直立）:3.1992mm、3.1992mm、3.2877mm、3.0861mm;（前屈）:3.2013mm、3.0604mm、3.2897mm、3.0881mm;（后伸）:3.1972mm、3.0563mm、3.2857mm、3.0841mm;（左侧弯）:3.1991mm、3.0582mm、3.2876mm、3.0862mm;（右侧弯）:3.1904mm、3.0585mm、3.2878mm、3.0863mm;（左旋转）:3.1993mm、3.0584mm、3.2878mm、3.0862mm;（右旋转）:3.1992mm、3.0583mm、3.2877mm、3.0861mm。结论:邻近上下椎Schanz钉下斜固定治疗L1爆裂骨折时下斜角度的变化未改变螺钉的最大应力且断钉风险低,复位后L1骨质缺损区存在微动/位移,这种微动可能是术后伤椎再塌陷的原因。
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