| 骨水泥弥散类型影响胸腰段椎体成形后相邻椎体应力的三维有限元分析 |
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| 引用本文： | 陈荣彬,白 杰,李 勇,张劲新,鲁 尧,吴钊钿. 骨水泥弥散类型影响胸腰段椎体成形后相邻椎体应力的三维有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(30): 4775-4781. DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2841 |
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| 作者姓名： | 陈荣彬 白 杰 李 勇 张劲新 鲁 尧 吴钊钿 |
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| 作者单位： | 1广东省中医院珠海医院骨三科，广东省珠海市 519015；2广州中医药大学第二临床医学院，广东省广州市 510405 |
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| 基金项目： | 广东省医学科学技术研究基金(2017117222739562)；广东省中医药管理局(20180322101734) |
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| 摘 要： | 背景:椎体成形术后出现邻近椎体骨折已得到广泛关注,骨水泥弥散类型影响邻椎应力改变的有限元研究国内外未见报道。目的:利用有限元方法分析3种骨水泥弥散类型对胸腰段椎体成形术后患椎相邻椎体在不同载荷下的应力变化。方法:选取1例L1椎体压缩性骨折患者,以及3例L1椎体成形术后骨水泥呈弥散型、混合型、团块型分布患者的原始CT数据,利用Mimics 19.0、Geomagic Studio 2013及SolidWorks 2017等软件,通过划分网格、定义材料属性、装配模型,建立T11-L2椎体功能单元压缩性骨折及3种骨水泥弥散类型的有限元模型。分别施加0.3 MPa(低压力)、1.0 MPa(中压力)、4.0 MPa(高压力)3级压力和前屈、后伸、侧屈、旋转4种载荷方向,观察模型T12、L2椎体在不同压力、载荷下的应力分布情况。结果与结论:①注入骨水泥后邻椎应力的增加与轴向压力的增加呈正相关;②骨水泥呈团块型分布时,在4种载荷方向下邻椎的最大应力值明显高于弥散型及混合型,其中在前屈、侧弯载荷下,混合型邻椎应力低于团块型、弥散型;③结果发现,骨水泥呈团块型分布是导致邻椎应力增高的重要因素,骨水泥呈混合型分布可能降低了相邻椎体骨折的风险。
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| 关 键 词： | 材料 骨水泥 骨折 弥散 椎体 骨质疏松 应力 有限元 |
| 收稿时间： | 2019-12-12 |
Three-dimensional finite element analysis of the influence of bone cement dispersion type on the stress of adjacent vertebrae after vertebroplasty |
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| Chen Rongbin,Bai Jie,Li Yong,Zhang Jinxin,Lu Yao,Wu Zhaodian. Three-dimensional finite element analysis of the influence of bone cement dispersion type on the stress of adjacent vertebrae after vertebroplasty[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2020, 24(30): 4775-4781. DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2841 |
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| Authors: | Chen Rongbin Bai Jie Li Yong Zhang Jinxin Lu Yao Wu Zhaodian |
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| Affiliation: | 1Third Department of Orthopedics, Zhuhai Branch of Guangdong Province Hospital of Traditional Chinese Medicine, Zhuhai 519015, Guangdong Province, China; 2Second Clinical Medical College of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, Guangdong Province, China |
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| Abstract: | BACKGROUND: The fracture of adjacent vertebrae after vertebroplasty has been widely concerned. The finite element study of the influence of three cement diffusion types on the stress change of adjacent vertebrae after vertebroplasty has not been reported at home and abroad. |
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| Keywords: | materials bone cement fracture diffusion vertebral body osteoporosis stress finite element |
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