骨质疏松胸腰段骨折不全复位对邻近椎体力学稳定性影响的有限元分析

Spinal compression fractures are the most common of osteoporotic fracture, Its main treatments are surgery reduction and fixation, traditional reduction and fixation of traditional Chinese medicine and minimally invasive vertebral plasty. The most of the elderly patients choose after treatment of the two methods , but the problems of the fracture is not all reposition , It is effect of the stability of the mechanical structure and mechanical balance changes on adjacent vertebral bodies that chronic low back pain and late-onset deformity and adjacent vertebral bodies caused by single or multiple fractures. What does the different degree reduction of fracture on adjacent segment spine function exactly effect? At present,it is not clear, Therefore, this topic as the breakthrough point which to discuss the Efficacy and biomechanical mechanism of the curative effect of osteoporotic vertebral compression fractures using the exploration of the vertebral plasty and hyperextension restoration technique of traditional Chinese medicine.Through the finite element simulation analysis under physiological load, that the influence three different degree of vertebral body fracture model and the stress variation in the adjacent vertebral bodies on dynamic and static balance system.To investigate pressure change that fracture of vertebral body and the maximum von Mises stress of adjacent vertebral body, intervertebral disc and to determine their influence on mechanical balance changes with the two different treatment methods．Expect this study can provide a minimum standard of reset conform to the requirements of the biomechanics and after of the different reset state for the clinical,it is effect the spinal thoracolumbar on biomechanical balance and in order to improve curative effect of the clinical theory.

脊柱压缩性骨折是最常见的骨质疏松性骨折，主要治疗手段有手术复位固定、中医传统复位固定及微创椎体成形术。对老年患者大多选择后两种方法治疗，但都存在骨折复位不全等问题，影响邻近椎体力学结构的稳定性和力学平衡的改变，出现慢性腰背痛、迟发性畸形，造成相邻椎体的单发或多发骨折。不同程度骨折复位对邻近节段脊柱功能究竟有什么影响？尚不清楚，故本课题以此为切入点，探求椎体成形术和中医过伸复位手法治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效与生物力学机制。通过有限元模拟分析生理载荷作用下，三种不同程度骨折复位的模型椎体与邻近椎体的应力变化情况，分析其对动、静力性平衡系统的影响。观察这两种不同治疗方法对骨折椎体、邻近椎体最大von Mises应力、椎间盘压力变化以及周围组织的力学平衡变化影响。期望本研究能为临床提供一种符合生物力学要求的最低复位标准及不同复位状态胸腰椎骨折愈合后，对脊柱的生物力学影响，为治疗提供理论。

项目背景：脊柱压缩性骨折是最常见的骨质疏松性骨折，主要治疗手段有手术复位固定、中医传统复位固定及微创椎体成形术。对老年患者大多选择后两种方法治疗，但都存在骨折复位不全等问题，影响邻近椎体力学结构的稳定性和力学平衡的改变，出现慢性腰背痛、迟发性畸形，造成相邻椎体的单发或多发骨折。不同程度骨折复位对邻近节段脊柱功能究竟有什么影响是本课题的关注点，探求椎体成形术和中医过伸复位手法治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效与生物力学机制。通过有限元模拟分析生理载荷作用下，三种不同程度骨折复位的模型椎体与邻近椎体的应力变化情况，分析其对动、静力性平衡系统的影响。研究不同治疗方法对骨折椎体、邻近椎体最大von Mises应力、椎间盘压力变化以及周围组织的力学平衡变化影响。主要研究内容：①基于中医功能复位治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的有限元研究；②三种方法治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的系统评价和Meta分析；③新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折不同复位程度生物力学变化的有限元研究；④中医功能复位治疗骨质疏松性椎体压缩骨折愈合后脊柱稳定性的有限元研究。重要结果：①通过对临床真实影像资料的提取，建立脊柱OP的三维有限元模型，并证实其可靠性和有效性。②模拟生成不同治疗方法、不同病理阶段的OVCF功能复位模型FEA明确功能复位治疗OVCF的科学性，证实其模拟构建不同标准OVCF功能复位标准方法的可行性。③利用实际病例资料生成功能复位模型的FEA结果能够与模拟不同椎体高度模型的FEA结果相互验证，完善建模方法和深入细化研究。④通过系统评价的方法对PKP、PVP保守治疗OVCF的有效性和安全性RCT的Meta分析表明，与保守治疗相比，PKP、PKP手术治疗OVCF患者安全有效，短期疗效明确。PKP术后患者伤椎高度、脊柱后凸畸形角明显改善，且安全性与PVP手术无差异。本研究的科学意义在于，获得了不同复位法对骨折椎体高度的恢复与脊柱生物力学的稳定性和力学平衡改变的影响的关键要素和结果，为下一步深入开展相关研究奠定基础。