区域骨密度差异对老年女性髋部骨折部位影响的有限元分析
目的: 老年女性髋部骨折作为骨质疏松性骨折之一，对其进行有效的预测和预防具有重要的临床意义，骨密度降低是骨质疏松性骨折发生的重要因素，DXA测量骨密度是其重要的监测指标。三维有限元分析可以很好地模拟出骨骼各部位的应力特性以及材料分布，我们的前期研究发现临床骨密度与股骨三维有限元模型密度具有线性正相关关系，但模型的股骨转子间与股骨颈区域的密度差异与骨折部位的相关性尚未研究，本文拟探讨股骨三维有限元模型区域密度的差异能否预测老年女性髋部骨折的部位。 方法: 1.建立股骨近端三维有限元模型临床收集16例髋部骨折病人，进行双侧髋部CT扫描，获取DICOM格式数据，利用Mimics15.01软件通过区域增长、腔隙填充、编辑蒙罩、三维重建功能、网格划分及材料赋值等步骤构建健侧股骨近端三维有限元模型。 2.股骨近端有限元模型密度分析定义股骨近端有限元模型的股骨颈及转子间区域并进行分区;利用Abaqus6.12软件对股骨近端模型进行加载和运算，计算出骨折部位与非骨折部的区域密度，利用SPSS17.0软件进行统计学分析，分析骨折发生部位与该部位骨密度的大小的关系。 结果: 1.通过Mimics15.01软件对16份股骨近端CT数据进行三维重建，根据其灰度值分层赋予10种材料属性，建成股骨近端有限元模型。 2.所选取的16例患者平均年龄为78.56±6.14岁，其中股骨转子间骨折组82.25±3.85岁，股骨颈骨折组74.88±5.91岁。其中左侧肢体9例，右侧肢体7例。 3.骨折部位的股骨转子间区域/股骨颈区域密度为1.20±0.02(×106)，非骨折部位的股骨转子间区域/股骨颈区域密度为1.22±0.03(×106)，p=0.03，差异具有统计学意义。所建立的16个健侧股骨近端模型，14个与实际的骨折部位相符合，1例不符合，1例无法预测，符合率为87.5％。8个股骨转子间骨折患者模型中，7个模型的健侧股骨转子间区域密度比股骨颈区域密度低，1个模型的健侧股骨转子间区域密度比股骨颈区域密度高。8个股骨颈骨折患者模型中，7个模型的健侧股骨颈区域密度比股骨转子间区域密度低，1个模型的健侧股骨颈区域密度与股骨转子间区域密度相同。 结论: 相对低骨密度的股骨转子间区域或股骨颈区域更容易发生对应部位类型的髋部骨折，这为寻找髋部骨折部位的原因提供了一种新的思路，也为临床预测骨折发生部位提供了方法。
老年女性;髋部骨折;骨质疏松性;骨密度测量;有限元模型
广州中医药大学
硕士
中医骨伤科学
林梓凌
2015
中文
R274.12;R446.112
38
2015-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）