传统手法治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的有限元分析OA

目的:采用有限元方法分析多种手法治疗骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCFs)并进行比较,探讨传统手法治疗OVCFs在生物力学上的可行性。方法:选取1名26岁健康志愿者(身高1.8 m,体质量85 kg),模拟重建OVCFs模型(T11-L2),将L2椎体以下的自由度设置为“0”,分别采用4种模拟手法工况进行加载后观察模型的应力分布以及骨折椎体位移情况。过伸体位复位,对模型骨折椎体的X轴施加向后的7.5 N·m的正向扭力;单纯按压复位,向骨折椎体施加垂直于Y轴的400 N加载荷载;过伸体位下按压复位,体位的模拟通过对模型骨折椎体的X轴施加向后的7.5 N·m正向扭力,向骨折椎体施加垂直于Y轴的400 N加载荷载;复合手法复位,对模型骨折椎体的X轴施加向后的7.5 N·m正向扭力,再施加垂直于Y轴的400 N加载荷载,取消上一步的固定及负荷,再将L2椎体以下的自由度设置为“0”,再向L1施加400 N载荷。结果:各种工况加载下的等效应力比较,复合手法复位(124.35 MPa)>过伸体位下按压复位(101.17 MPa)>过伸体位复位(95.22 MPa)>单纯按压复位(31.11 MPa),过伸体位复位、过伸体位下按压复位、复合手法复位的应力都能集中在目标椎体前中柱,单纯按压复位应力未集中于目标椎体,且出现了明显的分散;应力峰值比较,复合手法复位(149.41 MPa)>过伸体位下按压复位(120.54 MPa)>过伸体位复位(111.32 MPa)>单纯按压复位(27.60 MPa),过伸体位复位、过伸体位下按压复位、复合手法复位的应力峰值集中在目标椎体前中柱,而单纯按压复位应力峰值出现了明显的分散;模型位移比较,复合手法复位(2.24 mm)>过伸体位下按压复位(2.17 mm)>过伸体位复位(1.89 mm)>单纯按压复位(1.24 mm),过伸体位复位、过伸体位下按压复位、复合手法复位的模型位移都集中在目标椎体前中柱,位移趋势大致由骨折椎体上缘向下减少,单纯按压复位模型位移较为杂乱,模型位移与骨折椎体的等效应力相互呼应;不同工况下目标椎体髓核及韧带的应力分布,过伸体位复位、过伸体位下按压复位、复合手法复位下横突间韧带及棘间韧带应力最大,而单纯按压复位髓核及韧带的应力较为分散,无明显应力集中的区域。结论:复合手法是治疗OVCFs的优势方案,过伸体位以及韧带完整性对于OVCFs的复位具有重要意义。