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文档简介

1、学术报告椎弓根螺钉直径、长度变化对脊椎应力影响有限元分析 汇报人：老田 专业：XXXX 导师：老徐汇报内容01研究意义与目的02研究思路与方法03 主要研究结论研究意义与目的随着椎弓根钉棒系统的发展，椎弓根螺钉固定已成为脊椎术后维持脊椎稳定性的主要方式。椎弓根钉棒系统破坏，会造成神经、血管及重要脏器损伤的严重临床后果。从生物力学角度分析，直径较大、长度较长的椎弓根螺钉能提高固定强度，但螺钉导致椎弓根的膨胀或内壁破损有使椎管直径变小的可能，将可能引起脊髓或神经受压。因而在不同长度、直径椎弓根螺钉影响下，有必要对脊椎的力学分布及大小影响进行分析，为临床选择和设计椎弓根螺钉提供理论依据。研究思路与方

2、法脊椎逆向设计与分析技术路线人体脊椎DICOM数据Mimics重组STP数据3-Matic曲面重构脊椎片体模型UG缝合实体模型脊椎、螺钉装配有限元分析脊椎Mimics三维重组脊椎、螺钉装配体研究思路与方法有限元模型各结构材料常数材料材料Material弹性模量（弹性模量（GPa）Youngs modulus(GPa)泊松比泊松比Poissonration皮质骨皮质骨120.3松质骨松质骨0.10.2固定螺钉固定螺钉200.3载荷及边界条件p 椎体表面添加固定约束p 约束螺钉径向、切向平移自由度p 沿螺钉轴向施加250N载荷p 脊椎与螺钉接触面定义“曲面与曲面接触”主要研究结论p 螺钉直径在3.

3、5mm-5.5mm之间，最大应力出现在脊椎第一节螺纹处；p 螺钉直径为6mm时，最大应力出现位置从脊椎第一圈螺纹处变化为脊椎椎弓根中间最小截面处。主要研究结论20304050601618202224262830螺钉长度/mm脊椎最大应力/MPa 3.5mm4mm4.5mm5mm5.5mm6mm3.544.555.5616182022242628螺钉直径/mm脊椎最大应力/MPa 20mm25mm30mm35mm40mmp 螺钉长度增加，脊椎的应力的分布与大小变化较小；p 直径在一定范围内增加，脊椎应力有明显降低，但直径太大，降低椎弓根小截面处的刚度与强度，应力反而增加；p 直径在3.5mm-5.5mm之间，选择大直

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