南方医科大学学报

作者：李杰, 刘毅楠, 王栋, 李浩鹏, 贺西京, 卢腾

单位：西安交通大学第二附属医院脊柱外科，陕西 西安 710004

关键词：β钛合金,椎弓根钉棒固定系统,有限元分析,后路腰椎椎体间融合术,

基金：国家自然科学基金(82402811);西安交大基本科研业务费(xzy012023118)

目的 对比新型Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb β钛合金与传统Ti-6Al-4V钛合金椎弓根钉棒固定系统在后路腰椎椎体间融合术（PLIF）中的生物力学差异。 方法 通过体外力学测试评估β钛合金螺钉、连接棒以及二者组成的固定系统抵抗弯曲、拉伸、压缩以及扭转载荷的力学性能。构建两种PLIF有限元模型，从而比较Ti-6Al-4V与β钛合金钉棒固定系统对活动度（ROM）、终板以及植入物应力的影响。 结果 体外力学测试显示，β钛合金螺钉具有良好的抗弯曲（455.95±18.66 N）与扭转（9.03±0.20 N·m）性能。β钛合金棒可负载最大拉力为17647.06 ± 101.89 N。β钛合金钉棒系统负载最大压力为417.65±5.09 N、最大扭矩为25.00±0.70 N·m。与Ti-6Al-4V相比，β钛合金模型中ROM增加2.6%~8.3%，椎间植骨、椎间融合器、终板的峰值应力分别增加1.4%~8.5%、2.2%~9.4%、2.2%~10.1%，骨-螺钉界面、钉棒系统的峰值应力分别降低8.8%~23.7%、19.0%~33.1%。 结论 β钛合金椎弓根固定系统具有良好的体外力学性能，它可能提供与传统Ti-6Al-4V固定系统相似的稳定性，同时明显降低钉棒系统的应力集中。新型Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb β钛合金椎弓根钉棒固定系统具有良好的应用潜力。

来源：2026年第3期

《南方医科大学学报》期刊编辑部

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