骨量改变对特发性侧凸脊柱的影响机制

• 作者: 刘祖德 宋超 李新锋
• 来源期刊: 中华小儿外科杂志
• 关键词: 脊柱侧凸 有限元分析 生物力学
• 年，卷（期）: 2013,（10）
• 所属期刊栏目: 临床研究
• 页码范围: 757-760
• 页数: 4页
• 字数: 3210字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-3006.2013.10.010

摘要

目的 研究轴向负载条件下,骨量改变对特发性脊柱侧凸不同脊柱结构的力学影响.方法 基于特发性脊柱侧凸患儿CT扫描数据,构建骨量正常和骨量减少两种三维有限元模型,进入软件前处理器,设置边界条件和载荷,进入求解模块,进行轴向负载模拟计算,最后进入软件后处理器,读取并分析不同骨量情况下,脊柱侧凸不同部位和结构内生物力学响应特征.结果 骨量改变会影响侧凸脊柱的力学响应.骨量减少后,胸主弯凹侧椎体皮质骨应力增加约155MPa,侧凸顶椎区域椎间盘应力平均增加8.46 MPa,而L4～s和L5～S1椎间盘分别轻度降低约1.23 MPa和0.04 MPa,胸椎和腰椎终板内应力分别增加116.58MPa和10.54 MPa,位于胸主弯凹侧和凸侧的胸椎和腰椎终板间的应力差增大,腰椎关节突关节内应力增加.结论 特发性脊柱侧凸患儿合并骨量减少后,长期的非对称性载荷会造成胸主弯部位的椎体和椎间盘组织更为严重的楔形改变,凹侧终板可能会有更为严重的生长抑制.力学模拟提示,低骨量会加重特发性脊柱侧凸患儿的畸形进展和造成更为严重的腰椎代偿性畸形改变.