经皮椎体成形术椎间盘骨水泥渗漏对相邻椎体应力分布影响的有限元分析

来源 :山西医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangjunfeng_1988
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目的:采用3D模型及生物力学模拟分析软件进行经皮椎体成形术椎间盘骨水泥渗漏对相邻椎体的应力分布影响的研究,探讨骨水泥渗漏量以及渗漏位置对相邻椎体稳定性的影响,为PVP术中发生骨水泥渗漏提供术后风险预测。方法:通过纳入一名PVP术后患者的CT数据,运用Mimics Research 21.0、Ansys 17.0有限元分析软件,建立骨质疏松压缩骨折术后的三椎体模型(T12椎体、L1椎体、L2椎体),伤椎为L1椎体,并作为对照模型。通过数字化模拟制作出骨水泥渗漏至上位椎间盘(实验模型a)、下位椎间盘(实验模型b)和上下位椎间盘(实验模型c)均渗漏的三种模型,并进一步编辑处理模拟控制骨水泥渗出量为1ml、1.5ml、2ml,相应命名为为低渗漏量组、中渗漏量组、高渗漏量组。分析比较相邻椎体的前皮质柱、前1/3皮质柱和中心柱应力分布情况,以此来探讨PVP手术中骨水泥渗漏量对术后相邻椎体应力分布的影响。结果:在得出的高渗漏量组、中渗漏量组、低渗漏量组的数据组内比较中,与对照模型相比,实验模型T12、L2椎体应力均增大,且差异有统计学意义(P<0.05);并且各椎体不同力柱之间应力对比,三组T12椎体、L1椎体前1/3柱>前皮质柱>中心柱(P<0.05);每组T12椎体应力实验模型a与c显著大于实验模型b(P<0.05);L2椎体应力实验模型b与c显著大于实验模型a(P<0.05)。在组与组之间的比较中,可以看出,各椎体应力变化:高渗漏量组>中渗漏量组>低渗漏量组(P<0.05)。结论:PVP术中骨水泥发生椎间盘渗漏对比未发生渗漏来说,相邻椎体应力改变相对较大,发生骨折的可能性更大,PVP手术术中邻近上下位椎间盘骨水泥渗漏可以作为术后病椎相邻椎体新发骨折的一个重要的危险因素,骨水泥渗漏量的大小也与相邻椎体的应力呈正相关。
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