1、目的：探討利用螺旋CT建立骨質疏松腰椎三維有限元模型的高度數(shù)字化方法，以為腰椎骨質疏松的生物力學實驗提供標準模型，在此基礎上分析椎體成形術應力變化的影響。 方法：從珠江醫(yī)院選取20分腰椎CT，以排除可見的脊椎病變及損害，以Dicom格式輸出其斷層圖像并轉入微機保存。利用三維重建軟件Mimics11.1建立L1-L3段正常脊柱結構的三維幾何模型，將幾何模型導入Simpleware2.1中進行有限元模型的建立。Abauqs6.51對

2、有限元模型的分析。在已建立的腰段骨質疏松性椎體壓縮性骨折有限元模型(L1/L2L3,L2為骨折模型)上，模擬經(jīng)皮穿刺椎體成形術(PVP)過程。首先恢復腰2椎體高度，然后在腰2椎體中置入骨水泥(單、雙側)，軸向加載500N狀態(tài)下記錄手術前后病椎椎體終板、骨小梁、骨水泥及鄰近椎體終板的應力變化。術后在軸向加載500N狀態(tài)下，施加力矩15牛米模擬腰椎屈曲，后伸、側曲、旋轉，并記錄L1下終板，L3上終板的應力，從而比較手術前后不同運動狀態(tài)下腰椎

3、鄰近椎體的應力改變，術后恢復椎體高度對鄰近椎板的應力分布影響。 結果：①正常腰段脊柱三維模型有限元網(wǎng)格劃分結果：利用三維重建軟件Mimic、Simpleware和有限元軟件Abaqus成功進行正常腰段脊柱三維模型有限元網(wǎng)格劃分。建成后的三維有限元模型與實體組織具有良好的幾何相似性②骨質疏松腰椎三維有限元模型的建立：利用有限元軟件Abaqus的前處理功能，對不同組織的物理特性進行定義，椎體和后部結構的彈性模量均減少30％左右，符合

4、真實的生物力學要求，真實模擬了骨質疏松椎體的材料特性，成功建立骨質疏松腰椎三維有限元模型。②手術前后，病椎終板的應力發(fā)生明顯減少，而松質骨的應力沒有明顯的變化，單側注入骨水泥與雙側注入骨水泥病椎終板的應力相差不大。鄰近椎體終板在不同的運動狀態(tài)下手術前后無明顯改變。 結論：建立的骨質疏松腰椎三維有限元模型接近真實的生物力學標本，是理想的骨質疏松腰椎生物力學的數(shù)字化模型，應用于骨質疏松腰椎損傷程度評估。椎體形成術，由于注入骨水泥后，