文題釋義：

全內鏡下精準椎板開窗：在內鏡可視下及術中影像學實時監測下，對椎板開窗切除範圍精準可控。

有限元分析：是一種採用較簡單的小問題來替代較複雜的大問題，從而只需對簡單的小問題進行求解的分析方法，可對脊柱的形狀、材料屬性及邊界條件等進行描述，是一種研究人體力學的有效科學手段。

背景：目前內鏡微創減壓手術已應用於腰椎管狹窄症的治療，但對鏡下精準椎板開窗範圍的研究較少。

目的：利用退變腰椎有限元模型，評估分析全內鏡下不同分區精準椎板開窗減壓手術對腰椎活動度及應力分布的影響。

方法：隨機選取1名腰椎管狹窄症患者，採集CT數據，使用相關生物力學軟體建立腰椎L4-5節段有限元模型(M1)，並進行有效性驗證。繼而有限元模擬內鏡可視下精準椎板開窗減壓手術，結合腰椎管狹窄症臨床病理分型，建立椎板開窗減壓相應範圍L4-5節段手術模型，分別為L4椎板下緣+L4-5關節突關節部分切除模型(M2)、L4-5部分關節突關節+L5椎板上緣切除模型(M3)、L4椎板下緣+L4-5部分關節突關節+L5椎板上緣切除模型(M4)、L4椎板下緣+L4-5部分關節突關節+L5椎板上緣+ Over-the-Top對側部分關節突切除模型(M5)及L4椎體下緣+L4-5關節突關節1/2以上+L5椎板上緣切除模型(M6)(以上椎體均保留峽部，除M6外，關節突關節均保留50%以上的關節面)。分別對完整脊柱(M1)及5種模擬手術模型(M2、M3、M4、M5、M6)施加相同載荷邊界條件，進行前屈、後伸、左/右側彎、左/右旋轉6種工況下腰椎活動度及椎間盤等效應力的對比分析。

結果與結論：①與完整脊柱M1模型比較，M2、M3、M4及M5模型在各工況下活動度值相近，但M6模型的活動度值較M1明顯增大，為M1活動度的151%-264%，特別是後伸和旋轉工況為甚；②在椎間盤等效應力方面，M2、M3、M4及M5模型在椎間盤前區、左/右區工況下等效應力上升趨勢不明顯，在椎間盤後區、中區等效應力有所增加，最大增加幅度達53%，但未出現較大應力集中的情況；而M6模型椎間盤各區域等效應力均出現較大程度上升趨勢，特別在前屈工況下最大達完整退變模型(M1)的3倍；③結果表明，過大椎板開窗明顯影響腰椎穩定性，同時相應節段椎間盤應力增加，易加速椎間關節退變。內鏡微創減壓手術精準可控，針對不同類型腰椎管狹窄症採用個性化治療方案，保證減壓效果的同時，可有效維持手術節段的生物力學特性。

ORCID: 0000-0001-8935-3117(蔣強)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點：人工關節；骨植入物；脊柱；骨折；內固定；數字化骨科；組織工程

關鍵詞: 全內鏡, 腰椎管狹窄, 精準, 椎板開窗減壓, 有限元分析, 生物力學

文章來源:蔣強, 丁宇, 劉金玉, 曹世奇, 盧正操. 有限元模擬全內鏡下精準椎板開窗減壓術及生物力學分析[J]. 中國組織工程研究, 2020, 24(12): 1891-1896.