组配式3D打印假体重建枢椎前柱的有限元分析

作     者：郑炜 张杰 严振鹏 胡劲博 万炯熙 杨兴海 Zheng Wei;Zhang Jie;Yan Zhenpeng;Hu Jinbo;Wan Jiongxi;Yang Xinghai

作者机构：海军军医大学长征医院骨肿瘤科上海200003 

基　　金：上海市科学技术委员会科研计划项目(19441902100) 上海申康医院发展中心临床科技创新项目(SHDC12020101) 

出 版 物：《脊柱外科杂志》 (Journal of Spinal Surgery)

年 卷 期：2022年第20卷第6期

页      码：390-395页

摘      要：目的探讨计算机模拟枢椎椎体肿瘤切除后以组配式3D打印假体进行枢椎前柱重建的稳定性及生物力学特点,为该假体的改进和临床应用提供理论依据。方法将1例成年健康男性颅底至C_(5)的CT数据导入有限元建模软件进行正常颈椎三维有限元建模(正常模型)。在正常模型的基础上模拟枢椎肿瘤切除,建立枢椎缺损模型。将前期研发的组配式3D打印假体数据导入枢椎缺损模型并进行模拟安装,建立组配式3D打印假体重建模型(重建模型)。对正常模型与重建模型在前屈后伸、左右侧曲和轴向旋转状态下的运动进行有限元分析,比较2个模型的活动度(ROM)及应力分布特点。结果在相同转角情况下,重建模型在各工况下的扭矩均较正常模型有所增加,前屈时增加14.2%,后伸时增加61.6%,左旋时增加53.0%,右旋时增加58.3%,左侧曲时增加30.6%,右侧曲时增加28.3%。重建模型的稳定性较正常模型增强,刚度有所提升。钉道周围骨质应力集中,主要在与假体固定螺钉接触的头部和根部,全工况钉道骨质应力范围为1.13~6.65 MPa。结论组配式3D打印假体用于枢椎肿瘤切除后前柱重建,其力学性能稳固,应力分布合理,为解决枢椎肿瘤切除后前柱重建难题提供了新的解决方案。

主 题 词：枢椎 骨肿瘤 计算机辅助设计 成像,三维 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 100210[100210] 10[医学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-2957.2022.06.006

馆 藏 号：203115635...