不同灰度阈值的骨质疏松性骨小梁3D模型的力学性能差异
吴敏辉1
唐昌烨1
代越星1
郑利钦2
李志鸿1
李少彬1
林梓凌3
1.广州中医药大学第一临床医学院,广东省广州市 5104052.广州中医药大学第一临床医学院,广东省广州市 510405;广州中医药大学岭南医学研究中心数字骨科与生物力学实验室,广东省广州市5104053.广州中医药大学第一附属医院创伤骨科,广东省广州市 510405
摘要：背景:骨质疏松患者多伴有脆性骨折的发生,国内外很少利用3D骨小梁仿真模型压缩实验来阐明其发生发展机制.目的:建立不同灰度阈值的骨质疏松性骨小梁3D模型,通过机械压缩实验比较分析其骨小梁微结构、力学性能的差异.方法:选择1例老年骨质疏松性单侧股骨颈骨折患者,女性,69岁,采用GE64排螺旋CT对双侧髋关节自髋臼至股骨中上段行CT扫描,借助Micro-CT重建,建立不同灰度阈值的三维骨小梁模型,获取其微结构参数,通过机械压缩实验得出相关力学性能参数并进行比较.结果 与结论:①成功建立不同灰度阈值的骨质疏松性骨小梁3D模型,随着灰度阈值的增加,骨体积分数降低,骨表面积密度降低,骨小梁数量减少,骨小梁分离度增大;②随着骨小梁灰度阈值的增加其弹性模量降低,可以看出屈服强度、压缩强度及最大抗压力也呈现出这样的趋势;③提示不同灰度阈值所打印的3D骨小梁仿真模型,其骨微细结构参数及力学性能参数有明显差异,可为骨质疏松脆性骨折的发生发展机制在材料力学方面提供一种新的研究方法.
关键词：骨质疏松3D打印骨小梁灰度阈值骨体积分数
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R496(康复医学)
资助基金：国家自然科学基金(81673996)
论文发表日期：2023-12-21
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 5766-5770 )
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