目的利用有限元法分析退行性脊柱侧凸患者几种不同置钉方案在不同载荷条件下内固定螺钉和椎体的生物应力变化,找到长节段固定中最大程度降低椎弓根螺钉置钉风险的同时,又能维持合理的三维矫形效果的手术术式。方法通过64排CT机对一例已行后路脊柱内固定融合术的退行性脊柱侧凸患者的T12-L5脊柱进行薄层扫描,层厚1 mm,得到CT图像260张,并以DICOM格式刻录存盘,将其导入mimics17.0软件,得到T12-L5段的退行性脊柱侧凸术后脊柱及钉棒系统的全节段固定3D模型,再根据设计好的模型二次建立间断置钉、关键椎置钉、关键部位置钉3组3D模型,将全部4组3D模型转换成有限元网格模型,并赋予其退行性脊柱侧凸患者脊柱模型特定的材料属性,最终共建立了4组退行性脊柱侧凸的三维有限元模型。将上述模型导入Ansys软件中对模型在模拟直立、前屈、后伸、左侧屈、右侧屈工况的初始状态下(即各运动的初始状态并未产生位移)施以400N载荷,左旋转、右旋转工况下施以10N/M的载荷。分析术后钉棒系统在不同工况下的应力变化情况。结果:我们完整建立4组有限元模型,其中全节段固定组共计1125627个单元及1708211个节点,间断置钉组共计1021934个单元及1548315个节点,关键椎置钉组共计1021948个单元及1548464个节点,关键部位置钉组共计997735个单元及1511042个节点。前驱、后伸、侧屈、旋转工况均会大幅增加钉棒系统受力。受力更加集中于钉棒系统的头尾两端,4种置钉方案对比:全节段置钉钉棒系统应力最小,椎体受力也较均衡,关键椎置钉方案钉棒系统应力稍大于全节段置钉,而椎体受力与全节段置钉方案类似,间断置钉钉棒系统受力与关键椎置钉方案类似,但置钉的椎体受力过于集中,呈现一种不平衡状态,关键部位置钉椎体受力最小,但钉棒系统受力最大,亦呈现出一种不平衡状态。结论1、术后早期的护具佩戴显得尤为重要,且患者愈后的生活工作中也尤其要注意减少上述动作。手术中应特别注意钉棒系统头尾两端的置钉过程中要提高置钉的成功率,必要时在头尾两端置钉时可针对性使用更粗的椎弓根螺钉,这对预防术后螺钉断裂也可起到积极作用。2、对于退行性脊柱侧凸患者的手术置钉方案,在患者身体状况良好、经济条件允许的前提下,全节段置钉方案最为稳妥,而综合考虑到手术置钉风险、手术时间、出血量、并发症、经济承受能力等方面,关键椎置钉方案也是一种合理的手术替代方案。我们在临床工作中可根据患者实际情况来选择合理的置钉方案。