论文部分内容阅读
目的:利用有限元法评价不同骨质疏松条件下PLU-SHPS的稳定性及PLU-SHPS的稳定性是否可以通过骨水泥强化而提高,为临床不同骨质疏松程度的胸腰椎骨折患者在手术方式的选择上提供相关的生物力学依据。方法:运用Amira三维可视化软件读取扫描好的层厚为1mm的L1节段的DICOM格式的CT数据,形成L1椎体的轮廓。再导入到Solidworks软件中,通过对L1椎体材料属性的赋值,建立正常骨质,轻、中度骨质疏松及严重骨质疏松L1椎体的有限元模型,模拟手术中PLU-SHPS的拧入并对轻、中度骨质疏松及严重骨质疏松椎体上的PLU-SHPS进行骨水泥强化,对建立好的五种模型进行拔出力测试,选取12个节点的拔出力,做统计学分析,并对五种模型上的PLU-SHPS进行应力分析。结果:正常骨质,轻、中度骨质疏松,轻、中度骨质疏松+骨水泥强化,严重骨质疏松,严重骨质疏松+骨水泥强化其最大轴向拔出力分别是:184.3±7.7N、134.3±5.0N、179.9±4.4N、84.4±4.1N、120.6±4.3N,对其进行统计学分析,正常骨质与轻、中度骨质疏松组之间具有显著差异(P<0.000),正常骨质组与严重骨质疏松组之间具有显著差异(P<0.000),轻、中度骨质疏松组与轻、中度骨质疏松+骨水泥强化组之间具有显著差异(P<0.000),严重骨质疏松组与严重骨质疏松+骨水泥强化组之间具有显著差异(P<0.000),正常骨质组与轻、中度骨质疏松+骨水泥强化组之间没有显著差异(P>0.05),正常骨质组与严重骨质疏松+骨水泥强化组之间具有显著差异(P<0.000)。结论:不管在何种骨质疏松条件下,PLU-SHPS骨水泥强化后都可以显著提高其固定效果。在轻、中度骨质疏松条件下,PLU-SHPS骨水泥强化后其拔出力与正常骨质时拔出力无显著差异,而严重骨质疏松条件下,PLU-SHPS骨水泥强化后其拔出力与正常骨质时拔出力具有显著的差异,即在轻、中度骨质疏松条件下,骨水泥强化可以达到正常骨质时PLU-SHPS的固定强度,而严重骨质疏松条件下,即使我们使用骨水泥强化也不能达到正常骨质时PLU-SHPS的固定强度。PLU-SHPS在其拔出的过程中,应力集中在椎弓根的尾部,这与临床上椎弓根螺钉在尾部最易断裂相一致。