绝经后女性腰椎应力分布及骨折风险的FEA研究

摘要

目的 用有限元法分析骨质疏松及椎间盘退变对腰椎应力分布及骨折风险的影响.方法 应用GE Light Speed16型MSCT容积扫描数据创建正常人腰2～4节段的三维有限元模型;选取正常、骨质疏松及骨质疏松伴骨折患者各10例,模拟生理载荷下腰椎应力分布,分析骨质疏松及椎间盘退变对腰椎应力分布的影响;计算椎体内应变≥5000 μstrain的骨小梁体积占骨小梁总体积的比例,作为骨折小梁比例F%.结果 在正常椎间盘状态下,腰3椎体内应力分布呈三维"工"字形结构.骨质疏松后,骨折小梁比例增加,易骨折部位位于小梁中心区域.椎间盘退变后,高应变区向椎体周围转移,以椎体前缘皮质下方为著,骨质疏松伴骨折组骨折小梁比例明显减少(约83.6%).结论 骨质疏松对腰椎应力分布没有影响,骨折小梁比例增加,易骨折部位位于椎体中部.椎间盘退变可以减少邻近椎体骨折风险.