胸腰段血管瘤有限元模型建立及生物力学分析

• 作者: 刘启震 武峻申 江仁兵 白靖平 董磊
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨科植入物 脊柱植入物 有限元 椎体血管瘤 等效应力 国家自然科学基金
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 骨关节生物力学
• 页码范围: 1753-1757
• 页数: 5页
• 分类号: R318
• 字数: 5705字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.11.020

摘要

背景:关于胸椎段肿瘤生物力学方面的研究比较多,但是有关有限元分析胸腰段椎体血管瘤骨折风险的研究不多.目的:建立胸腰段椎体血管瘤有限元模型,分析其生物力学分布特点,评估脊椎血管瘤的骨折风险.方法:建立T12-L2椎体的正常椎体、血管瘤椎体(血管瘤占椎体松质骨比例分别为20%,40%,60%,80%)、骨水泥填充椎体三维有限元模型,并进行力学分析.分别予以600 N垂直静态压力下正常椎体、血管瘤椎体、骨水泥填充的椎体等效应力分布及特点.结果与结论:①建立了有效的T12-L2椎体有限元模型.在静态压力作用下3组模型L1椎体皮质骨应力传导无明显差异,应力最大部均出现在椎弓根基底部、关节突关节及峡部;②在骨皮质完整情况下,椎体血管瘤占椎体松质骨20%-40%时病变椎体与正常椎体应力分布无统计学差异;当比例为60%-80%时,病变椎体与正常椎体应力分布有统计学差异;③建立的胸腰段三维有限元模型具有可用性;生物力学实验显示,椎体皮质骨完整性、松质骨破坏比例是椎体血管瘤骨折风险关键因素.