骨质疏松性椎体压缩性骨折经皮椎体成形术后骨水泥弥散分布情况的影响因素分析

目的 分析骨质疏松性椎体压缩性骨折（OVCF）经皮椎体成形术（PVP）后骨水泥弥散分布情况的影响因素。方法 收集2020年1月至2022年9月在广东医科大学附属医院行PVP的172例OVCF患者临床和影像学资料,根据术后DR正侧位片复查结果确定骨水泥弥散范围,并将其分为弥散不佳组和弥散优良组。统计两组的骨密度值、手术入路、黑线征、Kummell病、手术时机、骨髓水肿形态、骨折类型及骨水泥体积分数。分析骨水泥弥散分布情况的影响因素。结果 骨水泥弥散分布情况显示,弥散不佳100例,弥散优良72例。两组的骨密度值、手术入路、Kummell病占比、手术时机、骨髓水肿形态比较,差异具有统计学意义（P<0.05）;两组的黑线征占比、骨折类型、骨水泥体积分数比较,差异无统计学意义（P>0.05）。多因素Logistic回归分析结果显示,手术入路、Kummell病、手术时机、骨髓水肿形态是骨水泥弥散分布情况的影响因素（P<0.05）,其中手术入路为正相关因素,Kummell病、手术时机和骨髓水肿形态为负相关因素。结论 手术入路、Kummell病、手术时机、骨髓水肿形态是骨水泥弥散分布...     

经皮椎体成形术治疗老年椎体骨质疏松性压缩骨折

目的：探讨经皮穿刺椎体成形术（PVP）治疗老年椎体骨质疏松性压缩骨折的疗效。方法：自2006年1月-2007年12月对48例65岁以上高龄患者的53个椎体用经皮椎体内注射甲聚基丙烯酸甲酯（PMMA）行椎体成形术。结果：48例患者均获得随访。随访时间3～12个月（平均7．8个月）。术后均未出现骨水泥外漏、脊髓或马尾神经损伤等并发症。疼痛完全消失31例,占64．6％;明显缓解17例,占35．4％;无缓解0例。所有患者均恢复骨折前活动功能,术后未再发生压缩性骨折及疼痛。结论：短期随访证实PVP可以有效改善椎体骨质疏松压缩性骨折患者疼痛症状,对于高龄患者是安全有效的。     

单侧经皮椎体成形术治疗骨质疏松性上胸椎骨折的临床疗效观察

目的总结和讨论使用经皮椎体成形术(PVP)治疗骨质疏松性上胸椎骨折的临床治疗效果。方法对我院于2008~2014年收治的诊断为骨质疏松性骨折且骨折部位为上胸椎并行PVP手术治疗的51例患者行回顾性分析。比较和总结患者手术前和术后3 d、6个月时的VAS疼痛评分、Cobb角、椎体前缘高度、Mac Nab疗效及并发症等指标。结果所有患者(均至少随访6个月)术后、术后6个月的VAS评分、Cobb角及椎体前缘高度较术前均有明显的改善。Mac Nab疗效评价:优38例,良8例,可3例,差2例,优良率为90.2%。1例患者在手术中出现骨水泥渗漏,但无明显症状;1例患者在术后9个月时发生相邻椎体再次骨折,余无明显并发症出现。结论 PVP能够有效治疗骨质疏松性上胸椎骨折且相对安全,值得在临床上进一步的推广。     

球囊扩张椎体后凸成形术的临床应用

目的:探讨球囊扩张椎体后凸成形术治疗椎体压缩性骨折和椎体肿瘤的临床效果.方法:采用球囊扩张椎体后凸成形术治疗30例椎体压缩性骨折、2例椎体肿瘤,观察对比手术前后Cobb角及疼痛情况,评估治疗效果.结果:患者术后骨折椎体均得到高度恢复,疼痛显著减轻,术前术后Cobb角、VAS评分比较有显著统计学意义(P<0.01),随访时间为3～36个月,平均23个月,近期效果满意.结论:球囊扩张椎体后凸成形术具有良好的临床疗效,能有效缓解疼痛,提高患者生活质量,是治疗椎体病变较理想的手术方法.     

骨填充网袋应用于经皮椎体成形术治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折的临床效果分析

目的探究骨填充网袋(FP)应用于经皮椎体成形术(PVP)治疗老年骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)的有效性、安全性。方法选取2016年1月至2018年12月克拉玛依市中心医院骨科中心收治的在PVP中使用FP治疗的38例老年OVCF患者,男8例,女30例,年龄(76.32±2.43)岁,年龄范围为62~82岁,共42椎节。测量术前、术后3 d、术后12个月时的椎体高度,对患者腰痛行疼痛视觉模拟评分(VAS)和奥斯维斯功能障碍评分(ODI),观察患者术后骨水泥渗漏情况。结果38例患者均随访10~12个月,随访期间无肺栓塞发生,骨水泥渗漏2例,未出现脊髓及神经根损伤,无临近椎体及术椎再骨折。术后3 d[(1.1±0.4)cm、(0.8±0.1)cm、(2.4±0.5)cm]、术后12个月[(1.3±0.4)cm、(1.4±0.2)cm、(2.6±0.3)cm]患者的椎体高度较显著高于术前[(0.6±0.1)cm、(0.7±0.2)cm、(2.2±0.6)cm],差异有统计学意义(P<0.01)。术后3 d、术后12个月患者的VAS[(3.50±1.33)分、(1.55±1.26)分]、ODI[(21.72±5.83)分、(10.50±4.77)分]明显低于术前[(7.14±1.32)分、(61.74±5.83)分],差异有统计学意义(P<0.01)。结论FP应用于PVP治疗OVCF,能明显缓解椎体骨折的疼痛,改善患者的生活质量,保持椎体高度,且能有效减少骨水泥渗漏。     

30例经皮椎体成形术治疗老年性骨质疏松性椎体压缩性骨折临床观察

目的探讨经皮椎体成形术治疗老年性骨质疏松性椎体压缩性骨折的临床疗效。方法从收治的病例中随机选取30例患者,其中男19例,女11例,年龄63～82岁。运用经皮椎体成形术对患者进行治疗,利用回归分析对患者的临床病情、诊断资料、治疗效果进行系统性分析与研究。结果经治疗30例患者中有21例疼痛感基本消失,9例疼痛感逐步减弱。手术6h之后所有患者均可下床活动。本组治疗无效者1例,有效者10例,显效者19例,治疗总有效率为96.7%。结论利用经皮椎体成形术对老年性骨质疏松性椎体压缩性骨折患者进行治疗,有助于减轻患者的临床生理与心理痛苦,增强患者对临床手术治疗的依从性,提升患者的临床生存质量。     

椎体成形术中注入骨水泥对骨质疏松压缩性骨折相邻椎体发生骨折的影响

目的探讨椎体成形术中注入骨水泥对骨质疏松压缩性骨折患者相邻椎体骨折发生情况的影响。方法选取106例骨质疏松压缩性骨折患者作为研究对象,采用随机抽签法均分为对照组与观察组。对照组椎体成形术中在椎体内注入人工骨,观察组椎体成形术中注入骨水泥,分析并比较2组患者发生相邻椎体骨折的情况。结果术后1个月,观察组患者的临床总有效率为98. 11%,显著高于对照组92. 45%(P 0. 05);观察组患者术后1个月、3个月、1年的相邻椎体骨折发生率分别为0%、1. 89%、3. 77%,均显著低于对照组(P 0. 05);术后7 d、3个月时,观察组患者的伤椎前缘高度、伤椎后缘高度均高于对照组,Cobb角、Oswestry功能障碍指数(ODI)、视觉模拟评分法(VAS)评分均低于对照组,差异有统计学意义(P 0. 05);术后1个月,观察组患者并发症总发生率为5. 67%,显著低于对照组9. 44%(P 0. 05)。结论椎体成形术中注入骨水泥可以降低骨质疏松压缩性骨折患者发生相邻椎体骨折的概率。     

高黏度骨水泥椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的近期随访研究

目的:研究高黏度骨水泥椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的效果.方法:选取2017年11月～2019年6月收治的骨质疏松性椎体压缩性骨折患者74例,按照手术方法分为对照组和观察组,各37例.对照组采用低黏度骨水泥椎体成形术,观察组采用高黏度骨水泥椎体成形术.比较两组术前及术后1个月椎体高度、后凸Cobb角,比较两组...     

自体骨椎体成形术的生物力学研究

目的探讨自体骨椎体成形术对损伤腰椎生物力学特性的影响。方法 9具尸体腰椎标本分为正常组、椎体压缩骨折组、自体骨椎体成形术组,分别进行生物力学测试,探讨损伤腰椎力学特性的变化。结果自体骨椎体成形术能改善损伤腰椎的稳定性,但与正常椎体相比尚有差距,呈显著性差异(P<0.05)。结论自体骨椎体成形术部分改善了损伤腰椎的生物力学稳定性,应与内固定系统联合运用。     

计算机模拟椎体成形对邻近节段力学影响的有限元分析

背景:椎体成形后邻近椎体再骨折的原因,是骨质疏松的发展过程,或是骨水泥增强、椎体成形干预造成的?目的:用有限元方法观察椎体成形对相邻椎体的力学影响,分析相邻椎体继发骨折的病因。方法:利用MIMICS软件,对1例T12骨质疏松性椎体压缩骨折患者CT图片进行预处理后导入ABAQUS软件中建立T10～ L2三维有限元模型,模拟经椎弓根单侧和双侧入路椎体成形,设置0.3,1.0,4.0MPa3种轴向载荷进行生物力学分析。结果与结论:成功建立了椎体成形前后的三维有限元模型。当轴向压力以0.3,1.0,4.0MPa增加后,椎间盘、软骨终板和椎体整体的应力也成比例增加。椎体成形后增强椎体(T12)上、下终板骨水泥注入侧的应力增强区域范围减少,所受最大应力明显减少;邻近椎间盘及椎体的应力分布无明显变化;T12相邻椎体(T11、L1)及远端椎体(T10、L2)所受最大应力无明显改变。提示椎体成形后引起上下相邻椎体继发骨折的并发症可能和生物力学结果改变无关。     

髋臼三维有限元分析及其生物力学意义

目的寻求髋臼三维有限元模型构建的方法并探讨记忆生物力学的临床意义。方法选择成年湿髋臼尸体标本行CT扫描成像得到髋臼每层横截面图像,提取边界坐标,利用有限元分析软件ANSYS5.6构建髋臼三维有限元,三维十结点四面体实体单元进行网格划分。结果所构建髋臼模型共划分为121239个结点、112491个单元,客观反映髋臼真实解剖形态及生物力学行为。结论构建的髋臼三维有限元模型,为髋臼骨折内固定的记忆力学研究提供可循模型。     

构建全口覆盖义齿三维有限元模型及其生物力学特征

构建全口覆盖义齿三维有限元模型,分析不同颌弓形态对全口义齿应力分布的影响规律.对不同的石膏模型采用层切的方法,获得不同层的二维坐标点数据,导入ANSYS软件,建立典型的尖、圆、方形共9种颌弓形态所对应的全口覆盖义齿三维有限元模型.对全牙列加载,进行生物力学分析.结果显示,应力从高到低的顺序为方形、圆形、尖形;外推形式、基本形式、内推形式.提示三维有限元模型具有很高的仿真精度,分析结果为临床工作提供了实验依据和指导.     

胸腰段脊柱有限元模型的建立及其生物力学分析

目的 通过建立贴近实际的胸腰段椎体三维有限元模型并对其进行生物力学分析,为进一步研究其损伤机制及评价不同治疗方法的效果提供方便.方法 将一名健康成年男性的胸腰段椎体CT图像以DICOM格式输出并保存,导入医学三维重建软件MIMICS10.01中进行处理,产生三维实体,并确定单元类型,赋予材料属性后进行网格划分,然后将实体模型导入ANSYS12.0有限元软件中生成胸腰椎三维有限元模型,验证模型有效性后,分析其在准静态条件下的应力分布规律.结果 建立了T12～L2的三维有限元模型,共包括52 502个节点和247 082个单元.本模型几何相似性好,与其他体外实验及动态冲击试验所得结果基本一致.结论 所建立的T12～ L2有限元模型,能够真实模拟实际情况,并能够进行生物力学分析,为下一步研究奠定基础.     

腰椎运动节段新型有限元模型建立及其生物力学意义

背景腰椎力学性质较常见的研究方法有动物模型、物理模型和尸体模型,但每种都存在一定局限性.目的建立腰椎运动节段的有限元模型,为腰椎生物力学研究提供理论依据.设计以健康志愿者为研究对象的单一样本研究.单位一所大学医院的骨科.对象实验于2003-12/2004-08在中南大学湘雅医院骨科研究室完成.选择1名健康男性志愿者作为模拟对象.方法对1名健康志愿者脊柱T12～S1节段进行层厚2 mm的连续扫描,共获得CT断层图像264幅,将CT扫描的腰椎图像结合人体解剖学数据通过3DSMAX软件建模形成正常中国男性L4-5运动节段的三维模型,用有限元分析软件SAP2000转换成有限元模型.主要观察指标①3DSMAX软件中椎体、椎间盘模型.②SAP2000软件中运动节段有限元模型.结果建立了腰椎L4～5节段的有限元模型,模型总节点数为2 120个,包括1728个Solid单元,592个Area单元,50个Link单元.结论通过CT断层扫描、图像数字化处理及计算机辅助设计等方法,可以建立腰椎运动节段的有限元模型,用于脊柱生物力学的进一步研究.     

A finite element head and neck model as a supportive tool for deformable image registration

Purpose

A finite element (FE) head and neck model was developed as a tool to aid investigations and development of deformable image registration and patient modeling in radiation oncology. Useful aspects of a FE model for these purposes include ability to produce realistic deformations (similar to those seen in patients over the course of treatment) and a rational means of generating new configurations, e.g., via the application of force and/or displacement boundary conditions.

Methods

The model was constructed based on a cone-beam computed tomography image of a head and neck cancer patient. The three-node triangular surface meshes created for the bony elements (skull, mandible, and cervical spine) and joint elements were integrated into a skeletal system and combined with the exterior surface. Nodes were additionally created inside the surface structures which were composed of the three-node triangular surface meshes, so that four-node tetrahedral FE elements were created over the whole region of the model. The bony elements were modeled as a homogeneous linear elastic material connected by intervertebral disks. The surrounding tissues were modeled as a homogeneous linear elastic material. Under force or displacement boundary conditions, FE analysis on the model calculates approximate solutions of the displacement vector field.

Results

A FE head and neck model was constructed that skull, mandible, and cervical vertebrae were mechanically connected by disks. The developed FE model is capable of generating realistic deformations that are strain-free for the bony elements and of creating new configurations of the skeletal system with the surrounding tissues reasonably deformed.

Conclusions

The FE model can generate realistic deformations for skeletal elements. In addition, the model provides a way of evaluating the accuracy of image alignment methods by producing a ground truth deformation and correspondingly simulated images. The ability to combine force and displacement conditions provides flexibility for simulating realistic anatomic configurations.

     

膝关节三维有限元模型的建立及生物力学分析

背景:近年来,采用有限元分析法进行膝关节生物力学分析在国外发展迅速,但在国内,关于膝关节的三维有限元分析较少,且建模简单,相对精糙,目前尚未有文献报道包括半月板、关节软骨及全部韧带等存内的完整膝关节的精细三维有限元模型.目的:建立完整的膝关节三维有限元模型. 方法:获取正常膝关节SCT扫描图像数据,使用Mimics、3ds Max、ANSYS等软件建立膝关节三维有限元模型并进行初步的生物力学分析,以验证模型的有效性.结果与结论:建立的膝关节三维有限元模型具有良好的生物形态,外形与实体标本一致性高.进行生物力学分析结果显示前交叉韧带承受前向载荷最大;轴向负荷中,内侧间室负荷较外侧间室大;胫腓骨前向移动4.9 mm.实验初步表明采用CT扫描资料建立三维有限元模型切实可行,特别适用于骨科领域j维有限元模型的建立.     

基于CT图像和逆向工程方法建立正常人体腰椎三维有限元模型

背景：利用有限元法可以分析静止及活动时正常脊柱的生物力学,并预测应力时的风险。目的：建立腰椎L3~L5三维有限元模型。方法：选取一名健康30岁男性志愿者L3~L5薄层CT扫描图像,使用工具软件Geomagic和Ansys,应用逆向工程原理构建三维有限元模型,设定边界条件进行加载,记录角位移及应力集中部位,计算模型的平均刚度。结果与结论：建立L3~L5椎体三维有限元模型,包括椎体、韧带、椎间盘、纤维环和小关节,模型总单元数51905个,通过定量和定性两方面验证模型有效。说明所建立的L3~L5椎体三维有限元模型符合脊柱生物力学特征,可用于进一步脊柱生物力学研究。     

不同充填材料应用于经皮椎体成形术的效果及影像特征

背景:现在应用于治疗骨质疏松性压缩骨折的填充材料主要为聚甲基丙烯酸,但聚甲基丙烯酸为永久性异物,不能促进骨再生,随着时间的延长机械性能有下降的可能,学者们正在积极寻找新型的填充材料替代聚甲基丙烯酸.目的:观察不同充填材料在骨质疏松压缩骨折山羊模型上行经皮椎体成形术的效果及影像表现.方法:应用适当的机械压力造成骨质疏松山羊三节段椎体骨折模型,在G形臂X射线机监视下,选取骨折椎体行经皮椎体成形术,分别充填聚甲基丙烯酸、自固化磷酸钙人工骨和重组人骨形态发生蛋白2/自固化磷酸钙人工骨.结果与结论:①12只山羊36个椎体的经皮椎体成形术均成功,3种材料的充填量差异无显著性意义(P>0.05),均为(3.5±1.8)mL;聚甲基丙烯酸推注阻力较大,可操作时间短,术中显影较好,自固化磷酸钙人工骨和重组人骨形态发生蛋白2/自固化磷酸钙人工骨推注阻力较小,可操作时间长;无渗漏占位.②术后第2天CT扫描结果显示,3种充填材料不规则分布于椎体内,呈斑片状高密度影,36个椎体中有6个椎体出现渗漏,其中4例系聚甲基丙烯酸所致,1例系自固化磷酸钙人工骨所致,1例系重组人骨形态发生蛋白2/自固化磷酸钙人工骨所致.③扫描电镜观察示聚甲基丙烯酸组所有材料与宿主骨之间不能紧密结合,自固化磷酸钙人工骨和重组人骨形态发生蛋白2/自固化磷酸钙人工骨和宿主骨均紧密结合,无界膜形成.结果提示重组人骨形态发生蛋白2/自固化磷酸钙人工骨具有可操作性长,发生骨替代时间较短,有利于永久性重建脊柱稳定性.     

基于CT图像和逆向工程方法建立正常人体腰椎三维有限元模型

背景:利用有限元法可以分析静止及活动时正常脊柱的生物力学,并预测应力时的风险。目的:建立腰椎L3~L5三维有限元模型。方法:选取一名健康30岁男性志愿者L3~L5薄层CT扫描图像,使用工具软件Geomagic和Ansys,应用逆向工程原理构建三维有限元模型,设定边界条件进行加载,记录角位移及应力集中部位,计算模型的平均刚度。结果与结论:建立L3~L5椎体三维有限元模型,包括椎体、韧带、椎间盘、纤维环和小关节,模型总单元数51905个,通过定量和定性两方面验证模型有效。说明所建立的L3~L5椎体三维有限元模型符合脊柱生物力学特征,可用于进一步脊柱生物力学研究。