1、目的：骨質(zhì)疏松是一種全身性骨代謝性疾病，其引起的椎體骨折、股骨頸骨折是臨床常見的病理性骨折，是老年患者死亡的主要威脅因素。臨床上常用經(jīng)皮椎體成形術(shù)（percutaneous vertebroplasty，PVP）和經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)（percutaneous kyphoplasty，PKP）治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折（osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF）。本實驗旨在研究骨

2、水泥對骨質(zhì)疏松性股骨頸的生物力學(xué)影響及有限元分析，為臨床防治骨質(zhì)疏松性股骨頸骨折提供新的選擇和思路。
　　方法：（一）生物力學(xué)實驗：健康雌性中國大白兔21只，適應(yīng)性飼養(yǎng)2周行股骨頸骨密度測定后隨機(jī)分為3組，分別為實驗組、對照組、假手術(shù)組。實驗組和對照組給予去勢+激素注射進(jìn)行骨質(zhì)疏松造模，待造模成功后，實驗組給予股骨頸注射骨水泥，對照組不注射骨水泥，假手術(shù)組僅行與實驗組、對照組行相同的手術(shù)方式而不做其他任何處理。6周后對所有實驗動物

3、的股骨進(jìn)行完整的CT掃描，隨后處死所有試驗動物，離取實驗所需的股骨標(biāo)本后，剔除附著在骨表面的肌腱及軟組織，低溫儲存直至生物力學(xué)測量。室溫自然解凍后，截取并制作生物力學(xué)測量所需的試樣，并在生物力學(xué)機(jī)上按照之前的實驗設(shè)計進(jìn)行壓縮試驗，記錄數(shù)據(jù)并觀察試樣斷裂位置。（二）有限元分析：實驗標(biāo)本掃描數(shù)據(jù)以DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）格式儲存，將DICOM格式的掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入

4、Mimics Research17.0（Materialise's interactive medical image control sys te m），在M imics中利用不同組織間閾值的不同，進(jìn)行分割及三維重建，導(dǎo)入到3-Matic之后進(jìn)行網(wǎng)格優(yōu)化和網(wǎng)格劃分，將體網(wǎng)格模型導(dǎo)回M imics進(jìn)行材料賦值，再將賦值完成的體網(wǎng)格模型導(dǎo)入到ABAQUS6.14進(jìn)行求解分析，然后定義載荷和邊界約束條件，最后提交分析處理。
　　結(jié)果：

5、（一）生物力學(xué)實驗結(jié)果：壓縮實驗結(jié)果表明，實驗組與對照組相比，在彈性模量、斷裂點(diǎn)載荷、斷裂點(diǎn)應(yīng)力、載荷最大值、應(yīng)力最大值等方面，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.05，而和假手術(shù)組相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，P>0.05。（二）有限元分析：通過Mimics和ABAQUS建立了股骨頸的三維有限元模型，獲得了有限元網(wǎng)格，實驗組單元數(shù)為256559、節(jié)點(diǎn)數(shù)為329102，對照組單元數(shù)為222705、節(jié)點(diǎn)數(shù)為277455，假手術(shù)組單元數(shù)為222053、節(jié)