三维有限元分析椎体联合后部结构损伤胸椎转移瘤的生物力学特性

• 作者: 刘耀升 刘蜀彬 姜维浩 王铖 苏秀云
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨科植入物 数字化骨科 胸椎 转移瘤 生物力学 有限元分析 Von Mises应力 位移
• 年，卷（期）: 2016,（13）
• 所属期刊栏目: 技术与方法 -- 骨与关节生物力学
• 页码范围: 1925-1931
• 页数: 7页
• 分类号: R318
• 字数: 6908字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.13.014

摘要

背景：转移瘤最常累及脊柱，以往的生物力学实验多限于模拟转移瘤累及椎体部分或椎体后部结构，而转移瘤同时累及胸椎椎体和后部不同结构时的生物力学改变还有待进一步明确。目的：建立三维有限元模型分析转移瘤同时累及胸椎椎体及不同后部结构时的生物力学特性。方法：基于CT数据，利用Mimics软件三维重建包括椎间盘、韧带、肋骨的胸椎(T9-T11)几何模型。模拟胸椎转移瘤累及T9椎体和不同后部结构的三维模型，分别为解剖结构完整的对照组，T10椎体右侧半椎体缺损组，椎体缺损基础上破坏同侧椎弓根组，椎体缺损基础上破坏同侧肋椎关节组，椎体缺损基础上破坏同侧椎弓根和肋椎关节组，椎体缺损基础上破坏同侧椎弓根、肋椎关节、横突组。在 Abaqus软件中建立相应的三维有限元模型，分析前屈压缩负荷下的位移和Von Mises应力分布情况。结果与结论：在前屈压缩负荷时，随着胸椎转移瘤累及后部结构的增多，整体刚度减少，其中椎体、椎弓根破坏有明显影响，而胸肋关节、横突等后部结构破坏影响并不大。椎体、椎弓根破坏时最大 Von Mises应力值明显增加，而胸肋关节破坏导致应力重新分布，最大Von Mises应力值反而有所减少。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘耀升	解放军第307医院骨科	36	234	9.0	13.0
2	刘蜀彬	解放军第307医院骨科	51	347	10.0	15.0
3	姜维浩	解放军第307医院骨科	4	24	3.0	4.0
4	苏秀云	解放军第307医院骨科	6	39	3.0	6.0
5	王铖	解放军第307医院骨科	1	3	1.0	1.0