显微CT分辨率对松质骨微观结构及生物力学测量的影响

• 作者: 严亚波 吴子祥 徐超 温鑫鑫 王法琪 雷伟
• 来源期刊: 现代生物医学进展
• 学科: 医学
• 关键词: 腰椎 显微CT 有限元分析 结构参数 生物力学
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 临床研究
• 页码范围: 1877-1880,1835
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.13241/j.cnki.pmb.2015.10.020

摘要

目的:探究不同分辨率对显微CT测量腰椎松质骨显微结构及显微有限元分析松质骨生物力学参数精确性的影响.方法:以人腰椎L5椎体标本为对象,通过显微CT扫描得到松质骨显微CT数据,扫描分辨率为14μm,通过对合并像素点将分辨率降低至28 μm～224 μm等,分别测量不同分辨率下,松质骨标本的结构参数;利用不同分辨率下的显微CT数据建立显微有限元模型,计算各正交异性的弹性模量,应用统计学分析比较结构参数和力学参数的在不同分辨率下的差异.结果:各参数与分辨率间相关性不尽相同,BV/TV(骨体积分数)和Tb.Th(平均骨小梁厚度)的数值大小随着分辨率的降低呈增高趋势,Conn.D(骨小梁连接度),BS/BV(骨表面积体积比),Tb.N(平均骨小梁密度)和Tb.Sp(平均骨小梁间距)随着分辨率的降低呈降低趋势.分辨率的改变对SMI(结构模型指数)和DA(骨小梁各向异性度)没有显著影响.在三个轴向上,弹性模量均随着分辨率的降低呈增高趋势,当分辨率大于126 μm时,该分辨率下的弹性模量和对照组存在显著性差异(P＜0.05).结论:该实验证实了不同分辨率对显微CT测量腰椎松质骨显微结构和生物力学参数有显著影响.提示在研究腰椎松质骨显微结构和生物力学参数时,采用126 μm以上分辨率,可以在不降低准确度的情况下提高运算效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	雷伟	第四军医大学西京医院骨科	178	1254	17.0	22.0
2	吴子祥	第四军医大学西京医院骨科	84	649	15.0	19.0
3	严亚波	第四军医大学西京医院骨科	36	242	9.0	13.0
4	王法琪	第四军医大学西京医院骨科	6	25	4.0	4.0
5	温鑫鑫	第四军医大学西京医院骨科	5	20	3.0	4.0