1、隨著世界人口老齡化的加劇,骨質(zhì)疏松發(fā)病率也日益上升,骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)成為嚴(yán)重的健康問題并受到公眾廣泛關(guān)注。骨質(zhì)疏松癥( Osteoporosis, OP)是一種最為常見的骨代謝疾病,具有骨質(zhì)減少、骨組織結(jié)構(gòu)退化的特性,導(dǎo)致骨脆性增加,發(fā)生骨折幾率增加。眾多學(xué)者通過骨髓灌注實驗研究發(fā)現(xiàn)骨髓中的脂肪細(xì)胞與松質(zhì)骨形成有著顯著聯(lián)系。近年來,臨床、流行病學(xué)和組織病理學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用骨髓灌注開始對骨質(zhì)疏松與血管類疾病的關(guān)系進(jìn)行研究,并發(fā)現(xiàn)骨密度與血管疾病

2、存在很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。
　　動態(tài)增強(qiáng)掃描是研究骨質(zhì)疏松和血管類疾病關(guān)聯(lián)的常用手段。現(xiàn)在動態(tài)增強(qiáng)掃描被應(yīng)用于椎骨、股骨等部位的疾病預(yù)測及骨生理和病理的研究,并得到很好的發(fā)展。動態(tài)增強(qiáng)掃描研究主要是通過定量或半定量參數(shù)研究,而有限元分析可以對于實驗無法得到的單一因素改變進(jìn)行研究,如紅骨髓灌注曲線研究。由于動態(tài)增強(qiáng)掃描實驗具有重復(fù)性低、采集時間長、對層流內(nèi)血流信號不敏感等缺點,本文采用有限元分析方法對骨髓灌注進(jìn)行研究。
　　一方面,建

3、立骨髓灌注有限元模型,得到具有生理意義的灌注參數(shù),并得出灌注各參數(shù)與骨密度之間的關(guān)系。骨質(zhì)疏松癥的最大濃度值參數(shù)較正常人降低;骨質(zhì)疏松癥的最大斜率較正常人降低;骨質(zhì)疏松的到達(dá)峰值時間較正常人減少。研究還得出微血管密度大的最大濃度值參數(shù)較微血管密度小的增多。有限元分析結(jié)果同 DCE-MRI實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果是一致的,同時有限元分析還可以得到紅骨髓和黃骨髓的濃度曲線。本文研究得出:紅骨髓的最大濃度值參數(shù)較黃骨髓增多;紅骨髓的最大斜率參數(shù)較黃骨

4、髓增多;紅骨髓到達(dá)峰值的時間較黃骨髓減少。本文通過有限元模型實現(xiàn)了正常人和骨質(zhì)疏松癥患者間的對比,完成骨髓成分、血管特性和松質(zhì)骨之間的關(guān)系的初步研究。這是臨床實驗無法實現(xiàn)的,也是仿真的意義所在。
　　另一方面,本文建立骨受力有限元模型,得出骨受力后產(chǎn)生應(yīng)力大小與BMD和骨髓存在相關(guān)性?，F(xiàn)階段的力學(xué)研究都只是針對骨小梁的,很少有人關(guān)注骨髓對于力學(xué)的影響。結(jié)果分析:骨質(zhì)疏松的最大應(yīng)力參數(shù)較正常人增加,即相同載荷下,BMD小的骨產(chǎn)生的最