终板切除对终板-钛网界面应力分布影响的三维有限元分析

目的 采用三维有限元法比较终板切除与否对颈椎椎体次全切除减压终板-钛网界面应力分布的影响.方法 在正常人C4～C7三维有限元模型基础上,模拟颈椎(C5)椎体次全切除减压手术,建立颈椎前路减压、终板保留与不保留两种手术模型.利用Ansys 9.0软件的建模功能建立12 mm直径钛网(无垫片)、颈椎前路钢板以及螺钉模型,分别加载到颈椎前路减压手术模型上,建立终板保留与不保留钛网植骨前路钢板固定手术两种模型.对模型施加80 N预载荷及1.8 Nm力矩,使其产生轴向压缩、前屈和后伸运动,选取终板-钛网界面上下各 7个接触点,分别记录各个点的von Mises应力及应变,比较终板保留与不保留对终板-钛网界面应力分布的影响.结果 在各种工况下,保留终板钛网植骨C4下终板-钛网界面和C6上终板-钛网界面7个接触点的应力大于不保留终板钛网植骨C4下终板-钛网界面和C6上终板-钛网界面相应接触点的应力.应变情况正好相反,不保留终板钛网植骨C4下终板-钛网界面和C6上终板-钛网界面7个接触点的应变大于保留终板钛网植骨C4下终板-钛网界面和C6上终板-钛网界面相应接触点的应变.结论 在颈椎前路椎体次全切除减压、钛网植骨融合手术中,保留终板钛网植骨能够降低终板-钛网界面的应变,降低钛网下沉的发生率.