单侧与双侧穿刺PKP术后相邻节段生物力学的三维有限元分析

目的采用三维有限元方法分析单侧与双侧穿刺PKP对术后伤椎邻近节段生物力学的影响。方法采集1名正常成人T_(12)L_1椎CT扫描数据,经三维有限元软件处理,对处理建立好的T_(12)L_1节段模型进行单侧及双侧穿刺PKP操作,比较单侧及双侧穿刺PKP术后T_(12)L_1节段模型术前及术后中立、前屈和侧弯状态下伤椎邻近节段(T_(12))下终板的Von Mises应力、伤椎终板生物力学变化和术后伤椎终板凸起变化。结果单侧及双侧穿刺PKP术后T_(12)L_1节段模型T_(12)下终板在中立、前屈及侧弯状态下应力较术前明显减少,单侧穿刺对T_(12)下终板应力降低程度高于双侧治疗。PKP术强化后的伤椎其刚度和强度都有所增加,且双侧穿刺PKP强化后的伤椎应力明显发生改变。对伤椎进行PKP强化后,脊柱的载荷明显集中在前柱位置,其后柱椎弓根及小关节等接触的压力明显降低。经强化后椎体对T_(12)下终板的生理凸起均有明显改善,且双侧穿刺PKP术后T_(12)下终板生理凸起增加程度高于单侧穿刺。结论 PKP术后伤椎邻近椎体再发骨折与双侧穿刺PKP术后伤椎邻近终板应力的增大、邻近终板凸起的明显增加有关。

PKP术后伤椎恢复高度与邻近椎体应力关系的有限元分析

目的采用有限元分析骨质疏松椎体压缩骨折经皮椎体后凸成形(PKP)术后伤椎恢复高度与邻近椎体应力之间的关系。方法选取1名健康男性志愿者进行胸腰椎CT扫描,建立骨质疏松胸腰段脊柱(T11~L1)有限元模型。对T12椎体进行PKP模拟手术,获得骨水泥强化后的有限元模型,再分别进行不同程度椎体成形,获得T12椎体高度恢复为Geanat 0、1、2、3级的有限元模型。施加垂直、屈曲、左侧屈和右侧屈4种方向的载荷,观察PKP术后伤椎恢复高度与邻近椎体应力之间的关系。结果对于PKP术后T11椎体应力,T12椎体恢复高度越接近正常椎体则椎体承受载荷越小,各种状态最小载荷均出现在T12椎体恢复高度为0级时;对于PKP术后L1椎体应力,椎体垂直和右侧屈状态下,T12椎体恢复高度越接近正常椎体则椎体承受载荷越小,T12椎体恢复高度为0级时,垂直和右侧屈状态下承受的载荷最小。结论骨质疏松性椎体压缩骨折PKP术后为了减少邻近椎体应力,应尽可能恢复伤椎高度。