椎體后凸成形術(shù)后對相鄰椎體生物力學(xué)影響的有限元分析.pdf

1、目的：
　　 通過建立脊柱胸腰段(T12-L1-L2)骨質(zhì)疏松性的三維有限元模型、L1的壓縮性骨折病理模型以及L1椎體后凸成形術(shù)(PKP)后模型，分析生理載荷作用下，三種模型中與L1椎體相鄰的椎體終板應(yīng)變和L1椎體后凸成形術(shù)(PKP)后相鄰椎體終板的應(yīng)力變化與相鄰椎體新發(fā)骨折的相關(guān)性。材料與方法
　　 收集老年骨質(zhì)疏松女性胸腰椎CT掃描資料，利用ANSYS11.0、Mimics10.03和Photoshop7.0等計算機

2、輔助設(shè)計軟件構(gòu)造相對應(yīng)的T12-L1-L2骨質(zhì)疏松性椎體的三維有限元模型。模擬L1椎體為楔形壓縮骨折椎體(前緣高度較正常降低60％)，模擬經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)模型，復(fù)位骨折椎體(L1椎體前緣高度較正常降低10％，代表骨折椎體復(fù)位)，在L1椎體內(nèi)置入2個對稱的圓柱體PMMA骨水泥塊共約4mL。觀察并記錄模擬PKP術(shù)、正常形態(tài)椎體以及L1壓縮性骨折模型在相同載荷條件下T12下位終板和L2上位終板的應(yīng)力分布情況。分析軸向壓縮、前屈和后伸3種加載

3、狀態(tài)下正常椎體、L1壓縮性骨折以及L1PKP術(shù)后相鄰椎體的應(yīng)力變化情況，分析與壓縮性骨折椎體的相鄰椎體新發(fā)骨折率高的有關(guān)因素和主要原因。結(jié)果
　　 1、建成的脊柱胸腰段骨質(zhì)疏松性椎體三維的有限元模型幾何外觀相似性好，各種參數(shù)和條件嚴(yán)格參照骨質(zhì)疏松癥患者的生物力學(xué)指標(biāo)來設(shè)定。
　　 2、與正常椎體比較，L1壓縮性骨折模型和椎體后凸成形后模型相鄰椎體終板最大應(yīng)力值分別增高76％和27％；椎體后凸成形模型后部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平較正

4、常椎體平均增加13.2％，其中椎弓根增加4.5％，峽部增加6.15％，關(guān)節(jié)點增加25.6％。與L1椎體壓縮性骨折模型相比，L1椎體后凸成形后椎弓根、峽部和關(guān)節(jié)突應(yīng)力均有所降低。結(jié)果說明椎體后凸成形后，T12椎體下位終板和L2椎體上位終板的應(yīng)力值在各種狀態(tài)下均較正常椎體增加。
　　 結(jié)論
　　 1、本研究所建立的脊柱胸腰段骨質(zhì)疏松性椎體的三維有限元模型外觀逼真，幾何相似性好，所建模型代表性強，可為后繼科研之用。根據(jù)目前國內(nèi)