新型无尾帽自锁式椎弓根钉的设计与有限元力学分析

作     者：王博文 吴子祥 冯亚非 王虎 张扬 严亚波 刘峙辰 杨照 王法琪 王健 胡晓帆 雷伟 WANG Bo-wen;WU Zi-xiang;FENG Ya-fei;WANG Hu;ZHANG Yang;YAN Ya-bo;LIU Zhi-chen;YANG Zhao;WANG Fa-qi;WANG Jian;HU Xiao-fan;LEI Wei

作者机构：空军军医大学第一附属医院骨科陕西西安710032 

基　　金：国家自然科学基金(81401769) 

出 版 物：《中国骨与关节损伤杂志》 (Chinese Journal of Bone and Joint Injury)

年 卷 期：2019年第34卷第1期

页      码：5-8页

摘      要：目的设计新型无尾帽自锁式椎弓根钉,建立腰椎后路融合新型椎弓根钉内固定有限元模型并进行力学分析。方法在传统椎弓根钉设计基础上,对尾帽旋转锁定方式进行优化,无尾帽自锁式椎弓根钉锁紧部分设计为螺钉座及紧固座,在固定连接棒的操作中实现外力提拉一步锁定。建立L_(4、5)后路椎间融合新型椎弓根钉内固定有限元模型,分析腰椎前屈、后伸、侧弯、旋转时椎弓根钉的受力情况。结果新型椎弓根钉内固定最大应力值:前屈2.92×10^(7 )N/m^2,后伸2.97×10~7N/m^2,侧弯3.12×10~7N/m^2,旋转2.89×10~7N/m^2。在前屈、后伸、侧弯及旋转情况下应力集中在螺钉中部及钉棒交界处,以钉棒交界处最为显著。不同工况下腰椎各方向活动度均下降,以屈伸活动时最为显著。结论新型无尾帽自锁式椎弓根钉摒弃了传统椎弓根钉尾帽垂直加压锁定方式,零切迹、一体式锁定设计体现出良好的手术操作便利性,具有良好的临床应用前景。此外,有限元分析新型椎弓根钉受力特点可以为后期生物力学测试及疲劳试验提供数据支持。

主 题 词：脊柱 自锁式椎弓根钉 内固定 无尾帽 有限元分析 力学测试 

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

D　O　I：10.7531/J.ISSN.1672-9935.2019.01.002

馆 藏 号：203454236...