骨质疏松骨折椎体及相邻椎体骨水泥注入前后的有限元分析*★

• 作者: 任福泉 刘爱旗 吕兴飞 杨圣 芦健民 袁驰 赵德伟 邱兴 陈华星
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨关节植入物 脊柱植入物 骨质疏松 腰椎 骨折 骨水泥 相邻椎体 三维有限元 生物力学 国家自然科学基金
• 年，卷（期）: 2013,（17）
• 页码范围: 3041-3048
• 分类号: R318
• 字数: 7580字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.17.001

摘要

背景:目前有限元构建模型主要是基于医学图像的建模方法,骨水泥注入主要是人为假设的,而文章中治疗前后的数据直接来源于CT扫描,可靠性更高. 目的:构建骨水泥注入前后骨质疏松性腰椎骨折椎体的三维有限元模型,分析治疗前后病椎及邻椎的应力变化. 方法:选取1例75岁骨质疏松性L2椎体压缩性骨折患者,经双侧椎弓根注入少量骨水泥获得良好疗效,随访2年病椎及邻椎无新发骨折,局部无疼痛.根据其治疗前后的腰椎CT数据,构建三维有限元模型,模拟腰椎屈伸、左右侧屈、旋转等运动,统计分析治疗前后同一运动状态下的应力变化. 结果与结论:建立了腰椎压缩骨折骨水泥注入前后的三维有限元模型,共生成222727个单元.骨水泥注入增加了L2椎体(病椎)屈、伸、侧屈各运动时的应力(P <0.05),对其旋转时的应力无明显影响(P >0.05);对L1,L3椎体(邻椎)在屈、伸、侧屈及旋转时的应力亦无影响(P >0.05).提示少量骨水泥注入治疗老年骨质疏松性腰椎骨折可增加病椎强度及应力,但不改变相邻椎体应力.