正常人与骨质疏松患者胸腰椎三维有限元模型的建立及分析

• 作者: 关振鹏 吕厚山 张烽 王以进 白楚杰 董启榕 藤涛
• 来源期刊: 中国临床康复
• 学科: 医学
• 关键词: 骨质疏松 胸椎 腰椎 有限元分析
• 年，卷（期）: 2006,（41）
• 所属期刊栏目: 康复工程研究
• 页码范围: 98-100
• 页数: 3页
• 分类号: R681.4
• 字数: 4033字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1673-8225.2006.41.048

摘要

目的:基于CT医学图像,建立骨质疏松患者的T11～L3的三维有限元模型,对其生物力学特性进行分析.方法:实验于2003-09/2004-02在上海大学生物力学研究所完成.选取骨质疏松症患者1例,女,65岁,骨密度值与正常人相比,T值=-2.68＜-2.5.CT扫描证实无脊柱畸形或破坏.应用CT扫描技术、图形数字化方法获取胸腰段的三维坐标,利用ANSYS 5.0有限元分析软件等工具建立骨质疏松患者胸腰段的三维有限元模型.结果:①L1椎体在轴向载存800 N作用下的应力场分布表明,正常椎体皮质骨、松质骨、终板、纤维环、后部结构的平均应力值高于骨质疏松椎体(分别为1.786,1.542 MPa;0.742,0.601 MPa;0.839,0.608 MPa;0.862,0.554 MPa;0.424,0.308 MPa).②从椎体的剖面上观察,外面皮质骨应力较大,里面松质骨应力较小.椎体骨密质的应力集中在近椎弓根附近,松质骨的应力集中在与终板临近的中央部分,后部结构的应力分布不均匀,应力集中在椎弓根、峡部和小关节部分,而横突和棘的应力水平很低.胸腰椎的应力分布规律和人体正常椎体相似.骨质疏松椎体的应力分布规律与正常椎体应力分布相似,相同承载,不过应力比较低,负载规律相一致.两者的应力分布相似,就是数值不同而已.结论:应用三维有限元法分析骨质疏松椎体的力学特性是切实可行的并能获得独特的信息,结果可信.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董启榕	苏州大学第二附属医院骨科	331	2576	24.0	31.0
2	王以进	上海大学生物力学研究所	221	2210	23.0	33.0
3	吕厚山	北京大学人民医院骨关节中心	172	3273	30.0	48.0
4	张烽	南通医学院附属医院骨科	17	56	4.0	7.0
5	关振鹏	北京大学人民医院骨关节中心	74	1217	20.0	33.0
6	藤涛	北京普仁医院骨科	1	11	1.0	1.0