腰椎柔性內固定系統(tǒng)的設計及其仿真分析與評估.pdf

1、腰椎內固定系統(tǒng)是腰椎融合手術以及非融合手術的關鍵部分，由于植入堅強系統(tǒng)的融合手術存在嚴重的術后退變以及植骨失效現(xiàn)象，所以植入柔性內固定系統(tǒng)的非融合手術得到越來越多的青睞。但是當前市場上成熟應用的柔性內固定系統(tǒng)并不多，而且它們都存在著嚴重的弊端和缺陷，回訪數(shù)據(jù)顯示，它們的治療效果并不顯著。此外，產品型號單一，沒有針對患者的多樣化情況提供可供選擇的個性化產品，是目前市場上所有內固定系統(tǒng)（堅強、柔性）存在的普遍問題。由于這種問題的存在，導致很

2、多患者被植入了并不適用于他們的內固定系統(tǒng)，從而得不到有效的治療甚至引起更嚴重的病變。
　　所以本文針對這些問題，利用有限元分析的方法，設計了全新的柔性內固定系統(tǒng)(NTS系統(tǒng))，并提出了基于患者情況多樣化的NTS系統(tǒng)個性化構建方案。本文的主要研究內容和成果如下:
　　(1)利用多軟件結合的方式，將人體腰椎的CT掃面切片數(shù)據(jù)轉化為三維的有限元模型數(shù)據(jù)，并按照非融合手術的植入要求將NTS系統(tǒng)和USS系統(tǒng)（堅強系統(tǒng)）分別植入腰椎模型

3、中，從而建立理想化完整腰椎有限元模型、NTS融合腰椎有限元模型以及USS融合腰椎有限元模型，供后期分析與研究使用;
　　(2)在前人研究的基礎上，總結并提出柔性內固定系統(tǒng)的設計原則，并以此原則為基礎，設計了一種全新的柔性內固定系統(tǒng)(NTS系統(tǒng))。通過對理想化完整腰椎有限元模型、NTS融合腰椎有限元模型以及USS融合腰椎有限元模型進行多工況的靜力學分析，并利用所得數(shù)據(jù)對NTS系統(tǒng)進行評估，最終驗證了NTS系統(tǒng)是一種全鈦合金制造，結構