有限元法分析多节段颈椎病4种颈前路修复方式的生物力学特点

背景：多节段颈椎病因脊髓多严重受压，故多需手术去除压迫，但是对于选择何种前路修复方法最好，目前仍未达成共识。目的：利用三维有限元模型对4种颈椎前路修复方式进行对比分析，分析其生物力学特点。方法：基于健康成年男性C2-C7节段CT图像建立颈椎有限元模型。模拟4种颈椎前路修复方式分别建模，包括颈椎前路椎间盘切除融合、颈椎前路椎体次全切除融合、颈椎前路混合减压融合、颈椎前路间盘切除减压单纯Cage置入融合，计算C2/3、C6/7椎间盘以及钛板-螺钉界面应力变化情况。结果与结论：①4种颈椎前路修复方式在前屈、后伸、侧屈、旋转工况下相邻节段的椎间盘应力均为C2/3节段大于C6/7节段，而且均是颈椎前路间盘切除减压单纯Cage置入融合组椎间盘应力最小，颈椎前路椎体次全切除融合组椎间盘应力最大；②钛板-螺钉界面应力颈椎前路椎体次全切除融合组最大，颈椎前路椎间盘切除融合组最小；③结果说明，在修复多节段颈椎病的4种颈前路融合内固定方式中，颈椎前路间盘切除减压单纯Cage置入融合对于相邻节段的生物力学影响最小，理论上可以降低邻近节段退变的发病率，但该方法存在增加融合器沉降的风险。