【摘要】：目的：老年女性髖部骨折作為骨質(zhì)疏松性骨折之一,對其進(jìn)行有效的預(yù)測和預(yù)防具有重要的臨床意義,骨密度降低是骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生的重要因素,DXA測量骨密度是其重要的監(jiān)測指標(biāo)。三維有限元分析可以很好地模擬出骨骼各部位的應(yīng)力特性以及材料分布,我們的前期研究發(fā)現(xiàn)臨床骨密度與股骨三維有限元模型密度具有線性正相關(guān)關(guān)系,但模型的股骨轉(zhuǎn)子間與股骨頸區(qū)域的密度差異與骨折部位的相關(guān)性尚未研究,本文擬探討股骨三維有限元模型區(qū)域密度的差異能否預(yù)測老年女性髖部骨折的部位。方法：1.建立股骨近端三維有限元模型 臨床收集16例髖部骨折病人,進(jìn)行雙側(cè)髖部CT掃描,獲取DICOM格式數(shù)據(jù),利用Mimicsl5.01軟件通過區(qū)域增長、腔隙填充、編輯蒙罩、三維重建功能、網(wǎng)格劃分及材料賦值等步驟構(gòu)建健側(cè)股骨近端三維有限元模型。2.股骨近端有限元模型密度分析 定義股骨近端有限元模型的股骨頸及轉(zhuǎn)子間區(qū)域并進(jìn)行分區(qū)；利用Abaqus6.12軟件對股骨近端模型進(jìn)行加載和運(yùn)算,計(jì)算出骨折部位與非骨折部的區(qū)域密度,利用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,分析骨折發(fā)生部位與該部位骨密度的大小的關(guān)系。結(jié)果：1.通過Mimics 15.01軟件對16份股骨近端CT數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建,根據(jù)其灰度值分層賦予10種材料屬性,建成股骨近端有限元模型。2.所選取的16例患者平均年齡為78.56±6.14歲,其中股骨轉(zhuǎn)子間骨折組82.25±3.85歲,股骨頸骨折組74.88±5.91歲。其中左側(cè)肢體9例,右側(cè)肢體7例。3.骨折部位的股骨轉(zhuǎn)子間區(qū)域/股骨頸區(qū)域密度為1.20±0.02(×106),非骨折部位的股骨轉(zhuǎn)子間區(qū)域/股骨頸區(qū)域密度為1.22±0.03(×106),p=0.03,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所建立的16個(gè)健側(cè)股骨近端模型,14個(gè)與實(shí)際的骨折部位相符合,1例不符合,1例無法預(yù)測,符合率為87.5%。8個(gè)股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者模型中,7個(gè)模型的健側(cè)股骨轉(zhuǎn)子間區(qū)域密度比股骨頸區(qū)域密度低,1個(gè)模型的健側(cè)股骨轉(zhuǎn)子間區(qū)域密度比股骨頸區(qū)域密度高。8個(gè)股骨頸骨折患者模型中,7個(gè)模型的健側(cè)股骨頸區(qū)域密度比股骨轉(zhuǎn)子間區(qū)域密度低,1個(gè)模型的健側(cè)股骨頸區(qū)域密度與股骨轉(zhuǎn)子間區(qū)域密度相同。結(jié)論：相對低骨密度的股骨轉(zhuǎn)子間區(qū)域或股骨頸區(qū)域更容易發(fā)生對應(yīng)部位類型的髖部骨折,這為尋找髖部骨折部位的原因提供了一種新的思路,也為臨床預(yù)測骨折發(fā)生部位提供了方法。
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圖片說明： 減輕了信息的損失。將保存的ＤＩＣＯＭ數(shù)據(jù)導(dǎo)入Ｍｉｍｉｃｓｌ５．０１軟件中，自逡逑動生成橫斷面、冠狀面及矢狀面圖像，得到軟組織和骨骼在內(nèi)的灰度不同的區(qū)域逡逑（如圖１）。逡逑枦１國逡逑Ｉ婍乳＿逡逑圖１髓關(guān)節(jié)ＣＴ圖像（ＤＩＣＯＭ格式）逡逑２．３．２．２確定闊值逡逑ＣＴ掃描W像的灰度值反映組織對Ｘ線不同的衰減系數(shù)。一般說來，密度大逡逑的物質(zhì)對Ｘ線的衰減就大，ＣＴ值灰度值也大；反之亦然。因此，ＣＴ的灰度值反逡逑映了物質(zhì)對Ｘ線衰減的絕對值。Ｈｏｕｎｓｆｉｅｌｄ標(biāo)度將空氣的Ｘ－射線衰減系數(shù)定為逡逑最小的值（－１0２勺祀水的Ｘ－射線衰減系數(shù)定為０。根據(jù)Ｈｏｕｎｓｆｉｅｌｄ標(biāo)度，脂肪的ＣＴ逡逑１０逡逑
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圖片說明： 區(qū)域fI密度差異對老年女性髓部冒折部位影響的有限元分折００邋Ｈｕ，，肌肉大約為４０邋Ｈｕ，骨松質(zhì)為ｌＯＯＨｕ到３００Ｈ化皮質(zhì)骨大牙釉質(zhì)高于２０００吐１邋（圖２）。逡逑割（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｇ）方法就是基于對灰度值圖像的一種假設(shè)；分割目相鄰像素間灰度值是相似的，但不同分割目標(biāo)或背景的像素值則同組織的ＣＴ值，確定合理的闊值范圍，把骨骼部分和其他部分區(qū)的選擇應(yīng)在合理范圍內(nèi)，范圍過大將會使模型的分割繁瑣，范圍髓的部分信息。本課題由于需要的是提取股骨近端的骨性組織，ｇ按巧，彈出操作對話框，將闊值定位到邋２００－２１００Ｈｕ（圖３）。逡逑－１０２４ＡＩＲ逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣州中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R687.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 徐自勝;任伯緒;;基于有限元的人體四肢骨折的生物力學(xué)研究進(jìn)展[J];實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志;2011年04期

2 鐘潤泉;潘剛明;鄧偉民;;股骨上端幾何結(jié)構(gòu)和骨密度與骨質(zhì)疏松性髖部骨折的關(guān)系[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2007年45期

3 劉楊;牛文鑫;陳正龍;;健康人體正常站立位完整股骨生物力學(xué)的有限元分析[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2008年52期

4 朱文駿,瞿玉興,朱亞平;老年髖部骨折患者的骨密度分析[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2003年02期

本文編號：2514630