半椎体脊柱侧弯后路矫形中横向连接装置作用的有限元分析

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2、果，除了文中特别加以标注等内容外，文中不包含其他人己发表或撰写的研究成果，指导教师对此进行了审定。本论文由本人独立撰写，文责自负。研究生签名：锄建私一：印导师签章：dl‘州3年牛月!目目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4研究论文半椎体脊柱侧弯后路矫形中横向连接装置作用的有限元分析前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8日Ⅱ舌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8材料

3、与方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．12附图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14附表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．19讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．20结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．23参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．23综述横向连接装置在脊柱后路内固定系统中的生物力学分析．．26致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34个人简历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．35中文摘要半椎体脊柱侧弯后路矫形中横向连接装置作用的有限元分析摘要目的：基于患儿的CT图像建立个体化的半椎体所致的先天性脊柱侧弯(Congenitalscoliosis)三维有限元模型(finiteelementmodel，FEM)，并运用所建立的模型模拟脊柱侧弯后路半椎体切除椎弓根钉内固定手术，通过加载不同方向的力使手术后的脊柱模型模拟前屈、后伸、左右侧弯及左右旋转运动，通过分析半椎体切除后安装

5、与不安装横向连接装置(Cross．1inkDevice，CLD)两种状态下脊柱所选节段的角位移来判断CLD在半椎体所致先天性脊柱侧弯后路矫形手术中的作用，为临床治疗方案的选择提供依据。方法：l选择对象：选取幼儿半椎体所致脊柱侧弯患儿1名，男性，2岁9个月，半椎体为第12胸椎，体重14kg，身高90cm。告知家属实验目的并取得其同意。2获得原始影像资料：患儿平卧位，从第二颈椎至骶骨进行CT扫描，层厚1．25ram，层间距0mm，扫描范围主要为全部骨性结构及椎间盘。共获得CT平扫图像470张(Dic

6、om格式)，刻录为光盘。3建立初级模型：将获得的Dicom格式图像，导入CAE软件Mimics14．0中，对原始资料进行蒙皮、分割、建模、划分网格、光滑等步骤生成胸椎、腰椎的初级三维模型。将模型的正侧位视图与临床X线片对比，其具体位置，侧弯角度一致。4完善模型：将初级模型生成体，导入3-Matic5．1处理软件中，建立黄韧带、棘上韧带、棘间韧带。应用软件GeomagicStudio12．0建立前后纵韧带、髓核；应用软件Creo2．0建立椎弓根钉、钛棒、横向连接装置，分别划分网格。5模拟后路矫形手

7、术：将模型导入3-Matic5．1处理软件中，进行模拟后路半椎体切除椎弓根钉内固定手术。术中先行打入椎弓根螺钉，再行切除第12胸椎半椎体，安装矫形棒，逐渐闭合T11和Ll椎间隙，中文摘要达到侧弯畸形的矫正。建立安装横向连接装置(CLD组)与未安装横向连接装置(NCLD组)两组模型，与术后x线相比矫形效果均一致。6进行有限元分析：将所建立的脊柱侧弯术后模型导入有限元分析软件ANSYS13．0中，生成单元，并赋予各种材料的相关属性，如密度、泊松比、弹性模量等，对模型进行约束(于两组模型的底部进行约束

8、，设定X、Y、Z三个轴向方向的位移为0mm)、加载体重(于最上面椎体T9上表面垂直向下的70N力模拟重力)及并于T9上表面施加水平向前、后、左、右的力(40N、80N、120N、160N、200N)，通过合力模拟前屈、后伸、左右侧弯：再于椎体前缘、棘突分别施加一对方向相反、大小相等的力(20N、40N、60N、80N、100N)模拟脊柱左右旋转，求解后得到CLD组与NCLD组两组脊柱椎体的位移图。7测量角位移：将所得到的位移图应用PhotoshopCS4进行测量，确定角位移，并应用SPSSl3。