[发明专利]短节段椎弓根钉与Schanz钉模拟治疗胸腰椎骨折的模型及方法

说明书

一种短节段椎弓根钉与Schanz钉模拟治疗胸腰椎骨折的模型，其包括利用扫描及有限元分析创建软件获得的虚拟的正常成人的骨折椎体及其上下临近的两节椎体，其中骨折椎体设置为中度和/或重度骨折椎体，且在上下临近的两节椎体内虚拟设置短节段椎弓根钉或Schanz钉。模型构建基于LSC评分方式，中度骨折LSC得分5‑6分，具体表现为椎体前缘压缩45％，得分2分；伤椎后凸矫正角(the amount of kyphotic correction)为6°得分2分，骨折波及范围及碎骨移位得分1‑2分；重度骨折LSC得分≥7分，具体表现为椎体前缘压缩65％得分3分，伤椎后凸矫正角(the amount of kyphotic correction)为12°得分3分，骨折波及范围及碎骨移位得分1‑3分。本发明建立了一种具有客观量化指标为基础的模型，即一种规范性模型，有可重复性，简单易行。应用前景广泛。

技术领域

本发明属于椎体骨折后的模拟分析技术领域，尤其涉及为一种短节段椎弓根钉与Schanz钉模拟治疗胸腰椎骨折的模型及方法；具体为一种短节段椎弓根钉与Schanz钉模拟治疗胸腰椎骨折的模型及方法。

背景技术

胸腰段脊椎骨折是临床上最常见的脊柱损伤，稳定型胸腰段脊椎骨折采取保守治疗，不稳定型骨折则需手术治疗，目前有前路、后路和前后路联合等多种方法。目前手术方法治疗会选用短节段椎弓根钉或Schanz钉棒进行治疗。

短节段(临近上下椎)椎弓根钉固定具有创伤小、出血少、对临近节段干扰少的优点而得到越来越多的应用，但在LSC≥7分的重度(不稳定)骨折时，固定后的钉棒断裂和/或松动、伤椎再塌陷、后凸复发等并发症制约了此方法的应用。

而Schanz钉棒的‘][’形与腰椎后柱的‘蝴蝶形’结构类似，使Schanz钉固定治疗胸腰段脊椎骨折后无钉棒断裂，但它仍然有术后伤椎再塌陷的弊病，且存在结合Schanz钉棒系统在安放时较常规椎弓根钉棒繁琐的缺点。

手术时选用何种的固定钉及进钉方法会因为患者的情况不同，会有所差别，医生只能根据临床经验进行分析得到一个优选的解决方案；但临床经验的主观性强，不利于得到一个客观的治疗手段。

而目前的有限元分析(FEA，Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。利用简单而又相互作用的元素(即单元)，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

目前利用有限元分析方法建立分析模型的方法及模型随机性强，是不同研究者的研究结果间不能形成有效的对比，而使很多研究因为研究样本的数量少及研究结果的独特性而不能进行有效对比，而使不同研究者间的研究因为特殊性而不具备对比性，而没有广泛的临床意义及借鉴意义。

如何建立供有限元分析的模型及统一的分析方法，可以在未来为所有/相关临床研究者提供统一的有限元分析模型及分析方法，使所有的针对胸腰椎骨折的研究都变得统一，数据更加具有相互的借鉴意义，最终能找到普适性的规律来应用于临床。针对性的对胸腰段脊椎骨折的治疗手段进行分析，是获得客观数据的一个十分有意义，一旦建立一套有效的分析手段，可以为临床提供有效治疗手段，还可以针对个体进行针对性的模型构建及分析，更加精确的获得有效的治疗手段的方法，减少因患者特殊性而出现的治疗误差。

目前临床研究的有限元模型多是研究者根据自己的需要设定的，无统一的分析模型，相互间结果无法相互借鉴分析差等问题，提供一种短节段椎弓根钉与Schanz钉模拟治疗胸腰椎骨折的模型及方法。

发明内容

本发明提供一种短节段椎弓根钉与Schanz钉模拟治疗胸腰椎骨折的模型及方法。

一种短节段椎弓根钉与Schanz钉模拟治疗胸腰椎骨折的模型，其包括利用扫描及有限元分析创建软件获得的虚拟的正常成人的骨折椎体及其上下临近的两节椎体，其中骨折椎体设置为中度和/或重度骨折椎体，且在上下临近的两节椎体内虚拟设置短节段椎弓根钉或Schanz钉。