经皮骨移植增强对椎体生物力学性能的影响

目的 利用腰椎三维有限元模型,评价经皮骨移植增强(Optimesh(R))的生物力学性能.方法 L1～L2的三维脊柱功能单位的有限元模型由脊柱尸体标本CT扫描后形成.功能脊柱单元有限元模型有23446实体单元和310纤维单元组成,共36009个节点.模拟经皮骨移植增强(Optimesh(R))过程在L2椎体中置入松质骨粒,分析轴向压缩、前屈和后伸3种加载状态下手术前后椎体应力和应变的变化.结果 在压缩、前屈和后伸3种加载状态下,松质骨粒增强模型强化区最大的Von Mises应力分别为0.333、0.436、0.321 MPa,应变分别为0.335%、0.438%、0.322%;骨质疏松模型相应区域最大的Von Mises应力分别为0.174、0.239、0.161 MPa,应变0.512%、0.709%、0.474%.与术前(骨质疏松)模型相比,松质骨粒增强模型强化区最大的Von Mises应力增加1倍,应变下降1/3左有.结论 经皮骨移植增强(Optimesh(R))能有效地恢复椎体的生物力学性能,可为临床提供一种新的经皮椎体成型术方法.