骨质疏松老年妇女腰椎有限元分析对骨强度的评价

目的应用骨质疏松老年妇女腰椎L1椎体MSCT扫描像建立的有限元(FE)模型,比较骨质疏松性椎体骨折和无椎体骨折老年妇女腰椎骨强度的变化情况。方法对来我院行DXA(GElunarDPX)检查并诊断为骨质疏松的老年妇女中分别随机选取骨质疏松性椎体骨折和无骨折妇女各5例患者进行腰椎L1及L2水平多层螺旋CT(MSCT,GELightspeed型)扫描,并行vQCT测量。将原始数据回顾性重建时形成层厚为0.625mm的横断面影像,经ANSYS7.0软件在FE模型中,观察在生理载荷条件下椎体中部皮质骨边缘的应力分布及应变数值,计算椎体内应变≥5000μstrain的小梁骨体积占骨小梁总体积比率。结果骨质疏松性椎体骨折老年妇女椎体中部前缘以及同水平左、右侧部应变在的平均值分别为0.035strain、0.078strain和0.086strain,相对于无骨折妇女数值0.027strain、0.057strain和0.065strain有增高的趋势。5例骨质疏松性椎体骨折老年妇女椎体内具骨折危险性小梁骨体积占骨小梁总体积的比率平均为19.2%±0.9%,高于5例无椎体骨折老年妇女平均值16.1%±1.0%(P<0.01)。结论骨质疏松性椎体骨折老年妇女FE分析中椎体内具骨折危险性小梁骨体积占骨小梁总体积的比率高于无椎体骨折老年妇女,对骨质疏松病人在体评价骨强度具有重要的临床应用价值。     

骨质疏松性椎体骨折后局部应力分布的有限元研究

目的 研究骨质疏松性椎体骨折后椎体局部应力分布情况,解释再骨折发生的原理.方法 获取健康老年女性胸腰段CT平扫数据,通过Mimics及Geomagic对胸腰段椎体进行三维实体化,并修饰模型,使之符合分析要求,导入有限元软件ANSYS分析,通过改变结构的物理属性设定,获得健康及退变腰椎在不同背部伸肌质量情况下的应力分布情况.结果 背伸肌在理想状态下,能够将骨折后作用与腰l上表面的最大应力减小25%.结论 背部伸肌能够维持脊柱正常力学结构平衡,其素质的提高能够更好的增加肌骨骼适应性,对于骨质疏松患者预防骨折和再骨折有着重要的意义.     

瘦素缺乏小鼠椎体骨质的Micro-CT评价

目的探讨瘦素通过对椎体骨质代谢的影响,从而进一步影响椎间盘退变的可能性。方法获取12个6月龄雄性ob/ob小鼠(瘦素缺乏小鼠)和野生型小鼠(C57BL小鼠)的腰5椎体(各6个),通过Micro-CT检测比较两者骨密度、皮质骨厚度、小梁骨体积、小梁骨厚度、小梁骨数量、连接性密度、结构模型指数等显微结构参数的差异。结果与野生型小鼠相比较,6月龄ob/ob小鼠的椎体骨密度及小梁骨厚度增大,椎体连接性密度(Conn.D)明显增加;椎体骨小梁间隙明显减少;椎体结构模型指数(SMI)明显减小,两者比较差异均有显著统计学意义(P0.01);其小梁骨体积((BV/TV)、小梁骨数量增加、皮质骨厚度增大,两者比较差异均有统计学意义(P0.05)。结论瘦素可能通过对小鼠椎体骨质代谢影响椎间盘的营养供应从而进一步影响椎间盘的退变。     

骨质疏松与腰椎退行性变的相关性分析

目的探讨骨质疏松与腰椎退行性变之间的内在联系,为临床预测疾病的预后、并进而采取相应的措施阻止或延缓疾病的发展进程提供客观的临床依据。方法本研究采用随机对照研究方法,随机抽取在我院住院患者180例,测试骨密度,据此分为3组:骨量正常组、骨量减少组及骨质疏松组,分别拍摄腰椎正侧位X-ray片,测量骨赘积分、椎间盘高度及椎体形变。结果 Nathan积分比较,骨质疏松组与骨量减少组及骨量正常组间有显著性差异(P0.05),骨量减少组及骨量正常组无显著性差异(P0.05);各组之间对应节段椎间盘高度差异有显著性意义(P0.05),其中,骨质疏松组的椎间盘高度明显小于骨量减少组及骨量正常组;椎体形变在低骨量组与骨量正常组之间差异不明显(P0.05),而骨质疏松组的椎体其畸形变的程度与骨量减少组及骨量正常组差异有显著性意义(P0.05),且畸形变多发生在L1、L4、L5,以ha/hp减少多见。结论骨质疏松组的腰椎退变程度最重,骨量减少组的腰椎退变程度较轻,骨量正常组的腰椎退变程度最轻,提示骨质疏松与腰椎退变呈正相关,骨质疏松可加速腰椎退变的进程。     

骨质疏松症对脊柱小关节退变的影响

骨质疏松症(OP)以骨量减少和骨的微细结构破坏为主要特征,并伴随骨质脆性增加和骨折危险性升高.由于骨的结构破坏,可引发脊柱退行性变,使椎体高度丢失应力改变及使人体成骨、破骨细胞代谢紊乱,发生脊柱尤其是腰椎小关节退变.但由骨质疏松症引起脊柱小关节退变尤其是腰椎小关节退变原因发病机制文献报道较少,目前认为骨质疏松对脊柱小关节退变与成骨,破骨细胞代谢影响,及发生椎体内微骨折,改变椎体高度及软骨下骨血供应微环境,增加小关节应力,减少其血供营养有关.     

椎体终板与椎间盘退变

椎间盘退变是导致下腰痛的常见原因,与之密切相关的椎体终板退变也逐渐受到重视.MRI的T1和T2加权像上,退变的椎体终板表现为终板与终板下骨相对于正常终板的信号改变,且与对应的椎间盘退变有较高的相关性.经椎体终板的弥散是椎间盘获得营养的主要途径,同时椎体终板又是脊柱运动单位中最容易受损伤的部位,轴向负荷可导致软骨终板、骨性终板及终板下骨小梁弯曲变形,软骨终板与骨性终板分离.这一系列的终板损伤和软骨终板钙化和骨化会妨碍椎间盘营养供应,导致椎间盘组织学退变.新近研究进一步表明椎体终板与椎间盘退变不仅在组织学上密切相关,而且在力学上也密不可分,椎板形状如曲率也与椎间盘退变和突出存在一定的关联.     

退变性椎间盘应力分布变化的有限元分析

【摘要】 目的：分析退变性腰椎间盘在不同生理载荷下应力分布的变化情况。方法：建立正常人体L3~S1三维有限元模型及L4/5椎间盘退变模型,导入Ansys软件进行分析,在L3椎体上表面施加500N压力模拟轴向压缩,施加10Nm的力矩模拟腰椎前屈、后伸、侧屈和旋转等各种生理载荷,测量不同载荷下正常与退变椎间盘不同部位的应力,分析退变椎间盘应力分布变化的情况。结果：正常椎间盘垂直载荷时椎间盘应力集中于椎弓根附近,应力最大的分区中压力为29.649N;各种屈曲位时,屈曲侧应力较高,分区中压力最高为59.514N,向对侧逐渐减少,拉力最高为32.686N。相同载荷下,退变椎间盘应力分布发生了变化,髓核压力由45.170~55.308N降至5.471~8.046N;纤维环压力增加,内层纤维环由80.379~95.923N增加至98.898~120.557N,中层纤维环由107.160~140.983N增加至118.549~156.827N,外层纤维环由160.872~204.867N增加至169.302N~216.298N。结论：椎间盘退变后其髓核和纤维环的应力分布会发生变化,在总应力变化不大的前提下,髓核所受应力明显减小,而纤维环所受应力则相应增加,尤以内层和中层纤维环为主。这可能是椎间盘突出和椎间盘源性腰痛的原因之一。     

椎体软骨下骨与椎间盘退变

目的综述椎体软骨下骨解剖形态、微结构、组织病理学特征以及MRI成像特征,探讨其在维持椎间盘正常生理功能方面的作用以及与椎间盘退变之间的关系。方法查阅近年来国内外有关椎体软骨下骨与椎间盘退变的研究文献,并总结分析。结果椎体软骨下骨是软骨终板与椎体之间带有血管蒂的骨皮质和骨小梁层的总称。它不仅在传导应力方面起到了缓冲震荡的作用,而且能有效抵抗髓核的静水压,同时可保证椎间盘营养的正常供应。骨重塑异常导致的软骨下骨硬化,减弱了软骨下骨吸收应力及缓冲震荡的作用,使其保护椎间盘的功能降低,进而引起局部炎性因子增多、椎间盘营养通路受阻,加速椎间盘退变进程。结论进一步加强对椎体软骨下骨的了解和认识,将对椎间盘退变发病机制的研究起到积极作用。     

退变性腰椎滑脱的三维有限元分析

目的：探讨退变性腰椎滑脱的应力分布及其变化规律。方法：通过CT扫描建立退变性腰椎滑脱节段的有限元力学模型，模拟前屈、中立、后伸3种体位下的加载，计算和分析滑脱节段各部应力分布。结果：①腰段脊柱发生滑脱后，下位椎体在Z轴上的应力前移。②椎间盘的剪切应力主要分布在纤维环，前屈时椎间盘纤维环前缘所受剪切应力最大。③无论在前屈位还是在后伸位小关节的平均剪切应力都明显高于椎间盘。左、右侧的小关节的剪切应力相互间也存在着差异。④峡部应力集中，以后伸位时的应力最大，也最具有被破坏的可能性。结论：腰椎发生退变性滑脱后，下位椎体对重力的承载部位前移；小关节分布的剪切应力值是椎间盘的7．2倍，退变的椎问盘与小关节总剪切负荷之比为1：1．86，小关节成为剪切应力的主要承载者；峡部具有应力集中，尤以后伸位最显著。     

胸腰椎爆裂性骨折研究进展

对胸腰椎骨折的深入认识 ,有助于合理选择治疗方案。随着影像学和生物力学的发展 ,人们对胸腰椎爆裂性骨折的诊断和治疗日趋成熟。现将其研究进展综述如下。1　胸腰椎爆裂性骨折的损伤机制爆裂性骨折最早由Holdsworth于2 0世纪 70年代提出 ,它是脊椎不能在特定的短时限内吸收所承受的能量所致。正常负载时 ,椎间盘内液体通过多孔的终板流出 ,吸收能量使应力重新分布 ,椎体刚度大于椎间盘 ;而创伤时 ,加载速度快 ,液体来不及快速分布 ,椎间盘刚度大于椎体 ,导致终板骨折 ,间盘挤入椎体内 ,椎体内骨小梁支架结构被挤压破坏 ,椎体内压升高产生…