3种植骨融合方法对邻近节段应力影响的有限元分析

目的：建立3种腰椎植骨融合方法（新型腰椎后路植骨融合、后外侧横突间植骨融合，后路椎间植骨融合）的有限元模型，并对比融合邻近节段的压应力变化。方法：螺旋CT扫描后并对图像行预处理，利用Mimics、 HyperMesh及Geomagic Studio 逆向工程软件建立3种植骨融合的有限元模型，并用ABAQUS 有限元处理软件进行有限元运算。结果：腰椎行植骨融合术后，各腰椎整体平均刚度（EF）均升高，椎间植骨模型EF升高最为明显。融合后临近节段间盘应力均有增加，其中上位临近节段后伸及旋转时，椎间植骨模型应力最大，与其余两种模型有统计学意义（P ＜0．05）；前屈时，横突间植骨应力最大，新型植骨应力最小，三者间差异分别有统计学意义（P ＜0．05）；侧屈时，三者间差异无统计学意义（P ＞0．05）。下位临近节段前屈及后伸时，椎间植骨模型应力最大，新型植骨应力最小，三者间差异均有统计学意义（P ＜0．05）；侧屈及旋转时，三者间应力差距较小，均无统计学意义（P ＞0．05）。结论：3种植骨融合术后腰椎的平均 EF 均增大，椎间植骨增大最明显，横突间植骨与新型植骨增大较小。融合术后临近间盘应力均增大，椎间植骨应力最大，新型植骨与横突间植骨较小。