下腰椎L4/5与L5/S1节段Coflex动态固定的有限元模型试验设计

吴信雷   吴立军   郑蓉梅   王继松   徐华梓   周洋   吴爱悯   倪文飞

摘要： 目的 模拟临床手术，探讨Coflex动态稳定装置在下腰椎L5/S1退变性疾病中应用的可行性。方法 在第2代中国数字化人体“男性23号”数据集平台上，选取下腰椎骶骨数字模型，运用CAX相关软件建立下腰椎及Coflex应用于下腰椎的3组有限元模型(健康者下腰椎模型、Coflex固定L4/5节段模型及Coflex固定L5/S1节段模型)；根据脊柱三柱加载理论和下腰椎生理运动，采用直立、前屈和后伸3种生理载荷分别进行计算、验证和对照分析。结果 建立了健康者下腰椎骶骨有限元模型、Coflex固定L4/5节段有限元对照模型、以及Coflex固定L5/S1节段有限元试验模型。根据3组有限元模型对照试验的稳定性和相容性等各种生物力学指标，发现两种动态内固定方式的下腰椎具有相近的生物力学效果。结论 本有限元模型对照试验的设计为研究下腰椎L5/S1节段Coflex动态固定手术提供了生物力学循证依据，对Coflex植入L5/S1节段这一新手术的临床应用具有指导意义。