人工腰椎间盘置换术后腰椎小关节应力分布变化分析

摘要

目的 探讨人工腰椎间盘(AID)置换术(ADR)对腰椎节段小关节应力的影响.方法 新鲜成人腰椎尸体标本1具,利用有限元软件Ansys,建立L4/L5正常节段三维有限元模型、髓核摘除术后模型及AID置换的腰椎节段有限元模型(根据AID放置位置分为前置、中置和后置模型).在L4椎体上终板施加400 N的轴向压缩载荷,分别向模型施加前屈、后伸、右旋转力矩,力矩大小均为6 Nm.分析各状态下腰椎小关节的应力分布情况.结果 五个模型在前屈和右旋转时,小关节均产生较大应力,尤其是旋转时,后伸时小关节应力均较小;与正常腰椎节段相比,髓核摘除术后腰椎节段在前屈、后伸、旋转时小关节的应力均增加.与髓核摘除术相比较,AID前置在前屈时小关节应力减小,而在后伸和右旋转时应力增加;AID中置和后置前屈时小关节应力增加,而在后伸和右旋转时小关节应力均减小.结论 AID具有一定抗旋转载荷性能,术中将其放置于椎间隙中央或中央偏后可降低术后小关节应力.