三维有限元建模对椎体成形术骨水泥硬度的生物力学分析
【摘要】 目的:通过分析不同骨水泥硬度在椎体成形术后对手术椎体邻椎的生物力学效应，寻找对术后邻椎新发骨折影响最小的骨水泥硬度范围。方法:根据患者椎体CT数据建立T12-L2椎体的三维有限元模型。验证正常椎体有限元模型生物力学的可靠性。再次模拟不同硬度的骨水泥注入L1椎体。分析椎体成形术后T12及L2椎体在屈伸、左右侧弯曲和左右方扭转载荷作用下的最大应力。结果:椎体有限元模型可以用于研究生物力学实验。骨水泥模型弹性模量逐渐升高，相邻T12椎体和L2椎体在屈伸活动下，容易发生新的骨折，且后伸运动影响最大;其他方向运动的作用下，邻椎应力均无显著变化。该患者骨水泥弹性模量的最适宜范围为1000~1500。结论:骨水泥弹性模量的增加可能会增加邻近椎体再次骨折的风险，为优化椎体成形术的临床治疗提供了一个新的视角。
