骨质疏松症患者腰椎有限元模型的建立与骨强度分析

作     者：仰嘉轩 郭海玲 毛敦 赵咏芳 YANG Jiaxuan;GUO Hailing;MAO Dun;ZHAO Yongfang

作者机构：江苏苏州市苏州高新区人民医院江苏苏州215129 上海中医药大学附属曙光医院 

出 版 物：《中国中医骨伤科杂志》 (Chinese Journal of Traditional Medical Traumatology & Orthopedics)

年 卷 期：2017年第25卷第5期

页      面：13-17页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 10[医学] 

基　　金："中医骨伤科学"国家重点学科(100508) 上海市中医药领军人才建设项目(2012-63-15) 上海领军人才项目(041) "海派中医流派传承研究基地"(ZYSNXD-CCHPGC-JD-001) 国家自然科学基金项目(81173621 81473703 81403415) 上海市科委中医引导项目(14401933700) 重大新药创制科技重大专项项目(2015ZX09101021) 上海市中医药事业发展三年行动计划(ZY3-CCCX-3-2008) 上海浦东新区卫生系统重点学科群建设项目 上海市申康慢性病综合防治项目(SHDC12015316) 

主　　题：有限元分析 骨质疏松症 腰椎 骨强度 生物力学 

摘      要：目的:基于骨质疏松症患者CT图像个体化精准建立单个腰椎(L_2)的有限元模型,并对模型进行骨强度分析。方法:采用交互式医学图像控制系统MIMICS软件对患者的CT图片进行预处理后,导入大型通用有限元软件ANSYS中个体化精准建立L_2有限元模型。通过模拟正常站立、一般活动和突然跌倒时,分别在上终板施加0.3,1.0,4.0MPa轴向载荷,计算最大应变数值以及von Mises应变值高于5 000με骨体积占总体积比率。结果:随着载荷逐步加大,位移、应力和应变也分别变大,具有骨折风险的骨体积也明显增加,分别增加0.08%,38.39%,57.80%.结论:本研究建立的有限元模型符合骨质疏松性单个腰椎的临床特点,模拟了其生物力学特性。