文献类型：科技成果

中文题名：模拟不同复位法对骨质疏松性胸腰椎压缩骨折椎体高度恢复与脊柱力学稳定作用差异性的有限元分析

登记号：9622022J0298

完成人：秦大平[1];张晓刚[1];张华[1];徐斌[1];徐世伟[1];陶维天[1];赵文韬[1];赵希云[1];王志鹏[1];权祯[1];陈钵[1];

第一作者：秦大平

完成机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

年份：2024

语种：中文

中文关键词：骨质疏松性胸腰椎压缩骨折;脊柱力学;疾病治疗

摘要：1、来源与背景：该项目由国家自然基金委2017年立项，是国家自然科学基金项目，项目名称：模拟不同复位法对骨质疏松性胸腰椎压缩骨折椎体高度恢复与脊柱力学稳定作用差异性的有限元分析，项目编号81760873。骨质疏松性椎体压缩骨折（Osteoporotic vertebral compression fractures，OVCF）是老年人常见的伴随骨密度降低而导致的疾病，可以引起急性或慢性腰背疼痛、脊柱功能受限、胸腰椎椎体畸形、椎体高度丢失和生活质量下降，其发生率高于其他骨质疏松性骨折，已远超过糖尿病、中风等疾病所造成的危害。2、研究目的与意义：针对OVCF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，但不同的复位固定方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存在很大差异，其差异性研究对脊柱筋骨系统平衡功能的影响机制尚不明确，前期研究发现，不同的复位固定法对OVCF的治疗对其椎体高度恢复与脊柱力学稳定性作用明显不同密切相关。中医过伸复位手法治疗OVCF的疗效明确并与椎体成形术相比而言，其对邻近椎体的应力变化、动静力性平衡系统的影响优于后者。对不同的复位法对OVCF骨折椎体高度恢复与脊柱力学稳定差异性影响临床疗效的差异性研究，探讨OVCF的临床治疗方法的标准化、规范化建立提供新思路和理论支支撑。3、主要论点与论据：①不同复位法对骨质疏松性胸腰椎压缩骨折筋骨系统力学稳定性影响的有限元研究;②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;③中医过伸复位联合PKP治疗双节段骨质疏松性椎体压缩骨折的生物力学有限元分析。4、创见与创新：①通过对临床真实病例影像学数据分析，借助Pa·s影像平台的大数据分析方法对不同复位法、不同病理阶段的OVCF模型的建立与复制，创新和完善了原有模拟模型建立方法与复合模型的建立标准与真实性，为人体骨骼-肌肉系统有限元研究创建一种技术平台和研究思路。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。③三种复位固定法（PKP、PVP和中医过伸复位手法配合PKP）在缓解疼痛、强化椎体、稳定伤椎、恢复伤椎椎体高度、纠正脊柱胸腰段发生后凸畸形等方面疗效显著，采用中医过伸复位法配合PKP方法能使纤维环、椎间盘、髓核及相邻椎体终板、关节突软骨的应力变化幅度减小，趋于一种稳定状态，降低了远期伤椎高度丢失、并发再骨折以及相邻椎体再骨折的发生比率，提高其远期疗效和增加OVCF胸腰段治疗后筋骨系统的稳定性。5、社会经济效益，存在的问题：①OVCF不同复位法之间的有限元研究没有足够的方法进行参考，而人体脊柱的结构复杂，生物力学机理难以通过简单的分析得到精确的数据，该研究虽然进行了一定程度上的探索，但是仍然不能全部解决不同复位方法之间的差异对治疗OVCF的全部问题，在今后仍需要深入和细化研究。②有限元模型构建的方法有多种，其中的很多环节都有着严格的限定，而该研究在研究过程中，存在将诸如材料属性赋值、韧带等附着组织的添加未能严格按照人体的实际情况进行处理，将人体结构材料的非均匀性、非线性、各项异性等简化为均匀性、线性和各向同性等不足。6、历年获奖情况：发表论文17篇：其中SCI 1篇，CSCD、中文核心16篇，均标注国家基金资助，培养博士研究生2人，硕士研究生2人，与该课题相关的科研获奖1项。①Qin D P*, Zhang X G, Son M, Zhang H, Cao L Z, Zhao W T, Wang Z P, Xu S W. Effect of different attributes of the mimic human lumbar spine biomechanics material structure change by finite element analysis. SN Appl. Sci. (2021), 3(880) .②陈钵，张晓刚，秦大平*，宋敏，张宏伟，赵希云，王志鹏，马涛，权祯.骨质疏松性椎体压缩骨折中生物力学变化的有限元研究进展[J].中国骨质疏松杂志，2021，27(1)：127-130.③秦大平*，张晓刚，权祯，张华，曹林忠，陈钵，徐斌，徐世伟.不同方法治疗骨质疏松性胸腰椎压缩骨折椎体力学稳定性变化差异的有限元分析[J].中华中医药杂志，2021，36(8)：4886-4895.④秦大平*，张晓刚，权祯，张华，曹林忠，陈钵，徐斌，徐世伟.骨质疏松症患者脊柱胸腰段椎体力学稳定性变化与椎体压缩性骨折风险预测的有限元分析[J].中国医学物理学杂志，2021，38(4)：485-494.⑤权祯，张晓刚，秦大平*，宋敏，张华，张宏伟，赵希云，王志鹏，马涛，陈钵.基于CT影像的骨质疏松性胸腰椎压缩骨折PKP术后三维有限元力学模型的建立与验证[J]．中国医学物理学杂志，2021，38（3）：360-369．⑥秦大平*，张晓刚，宋敏，张华，曹林忠，聂文忠，赵文韬，赵希云，王志鹏，徐斌，徐世伟.有限元分析在骨质疏松性椎体压缩骨折脊柱力学动态变化中的应用[J].中华中医药杂志，2019，34(1)：206-211.⑦秦大平，张晓刚*，宋敏，张华，曹林忠，聂文忠，赵文韬，赵希云，王志鹏，徐斌，徐世伟.基于筋骨并重理论在中医拔伸按压手法治疗单纯性胸腰椎压缩骨折筋骨平衡力学作用机制的探讨[J].辽宁中医杂志，2019，46(12)：2545-2547.⑧秦大平（2/7），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有限元分析（2021-J3-079），甘肃省人民政府，甘肃省科学技术进步奖，三等奖，2021年度。