椎间隙注入不同弹性模量骨水泥对邻近上下椎体应力的影响

R459.9%R318%R496; 背景:近年来,针对腰椎间盘退变和椎间隙变窄所引起的腰部反复疼痛病症从国外引入了椎间隙注入骨水泥的治疗方法,但部分患者在治疗后出现椎体骨折的情况,原因可能是骨水泥弹性模量不佳. 目的:通过腰椎三维有限元模型分析椎间隙中注入不同弹性模量骨水泥对上下椎体表面最大应力的影响. 方法:招募1名脊柱正常志愿者获取CT数据,利用Mimics、Geomagic、SolidWorks、Ansys建立腰椎L2-L5有限元模型,随后建立L3-L4椎间隙注射不同剂量(1 mL与4 mL)骨水泥模型,每种剂量下赋予骨水泥4种弹性模量(1 000,2 000,4 000,8 000 M...

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Published in中国组织工程研究 Vol. 28; no. 22; pp. 3548 - 3554
Main Authors 汪建新, 霍文涛, 于泽
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 内蒙古科技大学,内蒙古自治区 包头市 014010%内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院,内蒙古自治区 包头市 014017 2024
Subjects
bone cement
stress
弹性模量
lumbar vertebra
finite element
elastic modulus
有限元
percutaneous cement discoplasty
经皮骨水泥椎间盘成形术
骨水泥
应力
腰椎
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ISSN2095-4344
DOI10.12307/2024.527

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Summary:R459.9%R318%R496; 背景:近年来,针对腰椎间盘退变和椎间隙变窄所引起的腰部反复疼痛病症从国外引入了椎间隙注入骨水泥的治疗方法,但部分患者在治疗后出现椎体骨折的情况,原因可能是骨水泥弹性模量不佳. 目的:通过腰椎三维有限元模型分析椎间隙中注入不同弹性模量骨水泥对上下椎体表面最大应力的影响. 方法:招募1名脊柱正常志愿者获取CT数据,利用Mimics、Geomagic、SolidWorks、Ansys建立腰椎L2-L5有限元模型,随后建立L3-L4椎间隙注射不同剂量(1 mL与4 mL)骨水泥模型,每种剂量下赋予骨水泥4种弹性模量(1 000,2 000,4 000,8 000 MPa),在L2椎体表面施加压力与弯矩,分析L3椎体下表面与L4椎体上表面的应力. 结果与结论:①在骨水泥注入量相同的情况下,随着骨水泥弹性模量的增大,L3椎体下表面与L4椎体上表面的应力增加,其中弹性模量1 000 MPa骨水泥对L3椎体下表面与L4椎体上表面的应力影响最小,弹性模量8 000 MPa骨水泥对L3椎体下表面与L4椎体上表面的应力影响最大,不同弹性模量骨水泥对整个腰椎活动度的影响较小;②结果说明,在满足治疗要求的情况下注入较低弹性模量的骨水泥可以降低术后骨折风险.
ISSN:2095-4344
DOI:10.12307/2024.527