腰椎棘突间撑开关节突螺钉固定系统的生物力学研究  

作　　者：杨万里 蒋哲华 任建澄 马童[2] 李维奇 赵改平[1] 

机构地区：[1]上海理工大学健康科学与工程学院,上海2000932 [2]同济大学医学院杨浦医院关节外科,上海200090

出　　处：《医用生物力学》2024年第S01期47-47,共1页Journal of Medical Biomechanics

基　　金：国家自然科学基金项目,51735003,12302417

摘　　要：目的基于腰椎融合外科技术,设计个性化新型腰椎棘突间撑开关节突螺钉固定系统(customizedinterspinous spacer system,CISP system),评估CISP系统治疗腰椎退行性疾病的生物力学特性,为临床手术方案设计和器械优化提供理论依据。方法基于人体CT图像数据建立L1-S1腰椎三维有限元模型,将新型CISP系统、Coflex和DIAM器械植入L4/L5病变节段实施动态固定手术,采用有限元方法模拟分析CISP系统与传统棘突间撑开器在腰椎节段的关节活动度、椎间盘应力分布、棘突和植入器械承载能力的差异等。结果新型CISP系统在前屈、后伸、侧弯和旋转工况下手术节段活动度和椎间盘峰值应力相比Coflex模型下降了29.13%、61.27%、77.35%、33.33%;36.82%、67.31%、73.00%和69.57%;DIAM模型分别下降了34.53%、57.86%和75.81%、25.21%;36.22%、67.31%、75.01%和71.40%。CISP系统棘突的峰值应力在4种工况下分别为29.93、24.66、14.45和24.37 MPa,对应的Coflex模型大小为165.3、109、84.79和47.66 MPa。结论与传统的棘突间撑开器相比,CISP系统表现出良好的稳定性,更有效地分散了IVD的负荷,并降低了棘突骨折的风险。CISP系统的个性化设计是治疗腰椎退行性疾病可行的选择。

关 键 词：腰椎棘突 关节活动度 病变节段 棘突骨折 腰椎融合 生物力学特性 个性化设计 CIS 

分 类 号：R687.3[医药卫生—骨科学] R318.01[医药卫生—外科学]