摘要：
文题释义：
长、短节段椎弓根螺钉固定：临床上对于长、短节段固定的范围目前尚无统一的标准。一般来说，长节段固定是指伤椎椎体上、下各2个或2个以上椎体的固定，短节段固定范围包括骨折椎体上、下各一个椎体。此次研究中，短节段固定设置3组螺钉(包括骨折椎体及骨折椎体上下各一个椎体)，长节段固定设置5组螺钉(包括骨折椎体及骨折椎体上下各2个椎体)。
骨水泥强化椎弓根螺钉：利用骨水泥弥散进入椎弓根螺钉周围的骨质，通过其弥散凝固效应提高骨-钉界面的把持力，可提高骨质疏松椎体内椎弓根螺钉置入后的稳定性和抗拔出力，减少松动或脱出等并发症。一般有2种方式，一种先行钉道系统内骨水泥灌注强化，随后拧入椎弓根螺钉；另一种是使用的带侧孔及前孔的骨水泥灌注螺钉，拧入椎弓根螺钉后在灌注骨水泥。
背景：椎弓根螺钉内固定联合骨水泥强化钉道是治疗严重骨质疏松性椎体骨折的有效方法，但其没有统一标准，其中固定节段的范围是临床争议的焦点之一。
目的：建立骨质疏松性胸腰段椎体骨折后路长节段和短节段骨水泥强化椎弓根螺钉内固定的三维有限元模型，分析两组中相邻节段结构、骨折椎体及内固定装置等的生物力学特征。
方法：选取1例排除明显退行性病变志愿者T9-L5节段进行CT扫描，获得Dicom格式CT图像，导入工程软件，建立有限元几何模型，模拟胸腰椎骨折、钉道强化长短节段固定模型，根据文献设置相关材料参数，对比分析两组的生物力学特征。
结果与结论：①椎骨所受应力主要集中在椎体的四周及附件的小关节面；在前屈、后伸、左、右侧弯4个方向上，近端和远端相邻椎骨所受的最大应力，长节段均大于短节段；椎间盘的应力主要集中在外周的纤维环，在6个方向上，近端和远端相邻椎间盘所受的最大应力，短节段均大于长节段，但长节段相邻椎间盘受应力较大的区域大于短节段，因此长节段固定邻近节段发生退变的概率及相邻的椎体发生骨折的风险可能较高；②长节段组和短节段组骨折椎体均发生不同程度位移，左、右侧弯时发生位移最明显；在6个运动方向中，短节段组骨折椎体的位移和所受的最大应力均大于长节段组，因此长节段固定可较好地维持骨折椎的稳定性；③内固定装置所受的应力主要集中在两端的螺钉及杆的局部，长节段组固定装置所受的最大应力均大于短节段组，但两端螺钉的主要应力区域则较短节段组减少。
ORCID: 0000-0002-0286-0472(罗培杰)
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
关键词: 骨质疏松, 胸腰椎骨折, 长节段固定, 短节段固定, 骨水泥强化, 钉道强化, 椎弓根螺钉内固定, 生物力学, 有限元分析
文章来源:罗培杰, 袁 凯, 李大星, 张顺聪, 郭惠智, 唐永超, 周腾鹏, 郭丹青, 李永贤, 莫国业. 长、短节段椎弓根螺钉并骨水泥强化治疗骨质疏松性胸腰段椎体骨折的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(3): 342-347.
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