脊柱内固定原理基础知识word版本
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脊柱的肌肉－－－主动控制因素
背部的压力仅在作用于完整的前柱的椎体和椎间盘时 有效
后路内固定－－－桥梁的作用 脊柱前柱－－－参与负荷分流 前柱缺损：
－－－前方支撑 －－避免后方的内植物衰 竭
－－－多点固定（更多的应力转移）－－ －减少疲劳断裂的作用
从长远来看，使用器械的后方融合不能代偿 前柱的 缺损。
无支撑物/6.35 钛棒
前方支撑/3.6 钛棒
前方支撑/6.35 钛棒
张力带法则
张力带法则
背部肌肉
载荷发生变化
支撑作用
局部后凸或脊柱 滑
生物力学上的张力带原则：
肌肉
脊柱后柱关节
脊柱功能单位的伸直与排序
对后方关节产生压力
脊柱出现直立
韧带结构的弹性强度－－－被动的限制因素（如棘间 韧带黄韧带后纵韧带)
压力试验
皮质骨
10000N
松质骨
2200N
钛合金 25000+ N
弹性模量（Gpa）
松质骨
0.5－5
PEEK
3.7
碳纤维合金
8.8
PEEK
皮质骨
18
商业用纯钛
100
钛合金（Ti-
110
6Al-4V）
后部完整的腰椎的载 荷分布：
关节突承受20%垂直 压力
80%的垂直压力通过 椎体与椎间盘
融合期间载荷分布的变化
正常载荷 80%/20%
内固定后
载荷转移： 内植物和植骨块
融合期间载荷分布的变化
载荷分布法则
后方器械撑 开（前方结 构结构缺陷）
前柱重建+后方加 压
器械的张力减 少
理想的稳定
载荷分布原则
脊柱内固定原理
内固定原则
对重新排列百度文库脊椎给予载荷
在脊柱融合过程中，限制局部运动 从而维持稳定
促进坚固的骨融合
内固定生物力学基础
张力带法则 和 载荷分布法则
后路加压作用内固
定 系统张力带原则
≈ 正常生物力学
椎体或/和椎间盘缺 陷
前柱的载荷分布
脊柱前路重建
脊柱后方融合方式
横突间融合
椎板间融合
载荷分布法则
弹性模量： 不锈钢：高于骨12倍 钛合金：骨的6倍
钛是脊柱固定更上乘的内固定材料。
疲劳断裂是重复性负荷造成累及损害 的结 果。
脊柱的重复运动平均大约每年300万次。
过低的应变（高应力）可造成 骨的废用或 应力遮挡而出现骨 质不良。
过高的应变（低应力）可造成 局部失稳，融合失败，假关节 形成。
各种材料的生物力学指标对比
背部的压力仅在作用于完整的前柱的椎体和椎间盘时 有效
后路内固定－－－桥梁的作用 脊柱前柱－－－参与负荷分流 前柱缺损：
－－－前方支撑 －－避免后方的内植物衰 竭
－－－多点固定（更多的应力转移）－－ －减少疲劳断裂的作用
从长远来看，使用器械的后方融合不能代偿 前柱的 缺损。
无支撑物/6.35 钛棒
前方支撑/3.6 钛棒
前方支撑/6.35 钛棒
张力带法则
张力带法则
背部肌肉
载荷发生变化
支撑作用
局部后凸或脊柱 滑
生物力学上的张力带原则：
肌肉
脊柱后柱关节
脊柱功能单位的伸直与排序
对后方关节产生压力
脊柱出现直立
韧带结构的弹性强度－－－被动的限制因素（如棘间 韧带黄韧带后纵韧带)
压力试验
皮质骨
10000N
松质骨
2200N
钛合金 25000+ N
弹性模量（Gpa）
松质骨
0.5－5
PEEK
3.7
碳纤维合金
8.8
PEEK
皮质骨
18
商业用纯钛
100
钛合金（Ti-
110
6Al-4V）
后部完整的腰椎的载 荷分布：
关节突承受20%垂直 压力
80%的垂直压力通过 椎体与椎间盘
融合期间载荷分布的变化
正常载荷 80%/20%
内固定后
载荷转移： 内植物和植骨块
融合期间载荷分布的变化
载荷分布法则
后方器械撑 开（前方结 构结构缺陷）
前柱重建+后方加 压
器械的张力减 少
理想的稳定
载荷分布原则
脊柱内固定原理
内固定原则
对重新排列百度文库脊椎给予载荷
在脊柱融合过程中，限制局部运动 从而维持稳定
促进坚固的骨融合
内固定生物力学基础
张力带法则 和 载荷分布法则
后路加压作用内固
定 系统张力带原则
≈ 正常生物力学
椎体或/和椎间盘缺 陷
前柱的载荷分布
脊柱前路重建
脊柱后方融合方式
横突间融合
椎板间融合
载荷分布法则
弹性模量： 不锈钢：高于骨12倍 钛合金：骨的6倍
钛是脊柱固定更上乘的内固定材料。
疲劳断裂是重复性负荷造成累及损害 的结 果。
脊柱的重复运动平均大约每年300万次。
过低的应变（高应力）可造成 骨的废用或 应力遮挡而出现骨 质不良。
过高的应变（低应力）可造成 局部失稳，融合失败，假关节 形成。
各种材料的生物力学指标对比