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定量骨水泥在椎体中的不同分布对改善骨质疏松椎体整体刚度的影响：有限元分析

Effect of distribution of quantitative bone cement on improving total stiffness of osteoporotic vertebrae:an finite element analysis

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摘要目的：应用有限元分析法探讨定量骨水泥在椎体内的不同分布对改善骨质疏松椎体整体刚度的影响。方法选取成年女性脊柱标本1具，建立L1椎体骨质疏松有限元模型。模拟椎体强化技术在L1椎体中注入骨水泥，根据骨水泥量及分布分为5组：A组（4.5 mL）：骨水泥局限于椎体一侧；B组（4.5 mL）：骨水泥集中于椎体中央，对称分布于椎体双侧的1/4；C组（4.5 mL）：骨水泥位于椎体中间，对称弥散分布于椎体双侧的1/2；D组（4.5 mL）：骨水泥位于椎体中间，对称弥散分布于椎体双侧的3/4；E组（9 mL）：双侧骨水泥强化。分析轴向压缩加载状态下骨水泥填充前后椎体整体刚度的变化，并比较不同组别整体刚度的差异。结果各组椎体骨水泥强化后的整体刚度均显著高于骨水泥强化前（P ＜0.05）。E组椎体整体刚度显著高于A、C和D组（P ＜0.05），而B组和E组的整体刚度差异无统计学意义（P ＞0.05）；B组椎体整体刚度值分别比A、C和D组高出33.9%、27.2%和34.1%（P＜0.05）；而A、C和D组之间的整体刚度值差异无统计学意义（P＞0.05）。结论当骨水泥量固定时，集中于椎体中央的骨水泥分布比局限于单侧椎体或均衡弥散于两侧对骨质疏松椎体整体刚度的改善程度更强。