| 三种骨水泥弥散类型对胸腰段椎体强化术后术椎应力影响的三维有限元分析 |
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| 引用本文： | 陈荣彬,李 勇,白 杰,张劲新,余照宇.三种骨水泥弥散类型对胸腰段椎体强化术后术椎应力影响的三维有限元分析[J].中国脊柱脊髓杂志,2020(7):628-637. |
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| 作者姓名： | 陈荣彬 李 勇 白 杰 张劲新 余照宇 |
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| 作者单位： | 广东省中医院珠海医院骨三科 519015 珠海市;广州中医药大学第二临床医学院 510405 广州市 |
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| 基金项目： | 广东省医学科学技术研究基金（编号：2017117222739562）；广东省中医药管理局基金（项目编号：20180322102544） |
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| 摘 要： | 目的 :利用三维有限元分析胸腰段椎体强化术后三种骨水泥弥散类型在不同载荷下术椎的应力分布变化。方法:通过1例L1椎体压缩性骨折患者和3例L1椎体强化术后骨水泥分别呈弥散型、团块型、混合型患者的原始CT资料,通过Mimics 19.0、Geomagic Studio 2013及Solid Works 2017等软件处理,建立T11～L2椎体功能单元压缩性骨折及三种骨水泥弥散类型的有限元模型,运用有限元分析方法,约束L2椎体下表面所有节点的各向活动,于T11椎体上表面施加均匀分布的400N面载荷,压力方向垂直向下,模拟正常人体上半身重量;同时在T11椎体上表面于不同方向施加10N·m力矩,模拟正常人体前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转6种运动状态。并在T11表面分别施加0.3MPa(低压力)、1MPa(中压力)、4MPa(高压力)分别模拟日常生活活动,比较4种模型在不同载荷情况下应力分布情况。结果:骨水泥注入后,在各级压力下,骨水泥呈团块型分布对术椎应力明显高于弥散型与混合型,4种模型术椎的应力与压力增加呈正相关,在6种载荷下,骨水泥呈团块型分布对术椎的应力均明显高于混合型与弥散型,混合型对术椎的应力较低,且在施加0.3、1、4MPa压力下,术椎在前屈载荷下所受应力最大,团块型应力最高,分别为63.295MPa、84.419MPa、174.96MPa;弥散型为62.348MPa、80.974MPa、160.95MPa、混合型为47.667MPa、62.171MPa、124.35MPa。结论:胸腰段椎体强化术后术椎应力与其所受压力及载荷方向相关,团块型骨水泥是导致术椎应力增高的重要因素,骨水泥呈混合型分布可能是理想的弥散类型。
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| 关 键 词： | 骨水泥 弥散类型 椎体强化术 有限元 |
| 收稿时间： | 2019/11/4 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/2/15 0:00:00 |
Three-dimensional finite element analysis of the influence of three subtypes of bone cement distribution on the postoperative stress of thoracolumbar vertebral body |
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| CHEN Rongbin,LI Yong,BAI Jie.Three-dimensional finite element analysis of the influence of three subtypes of bone cement distribution on the postoperative stress of thoracolumbar vertebral body[J].Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,2020(7):628-637. |
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| Authors: | CHEN Rongbin LI Yong BAI Jie |
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| Affiliation: | Orthopedics Department, Guangdong Province Hospital of Traditional Chinese Medicine Zhuhai Branch, Zhuhai, 519015, China |
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| Keywords: | Bone Cement Diffusion Type Vertebroplasty Finite Element |
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