人體脊柱松質骨三維形態(tài)學指標的臨床應用研究.pdf

1、目的：
　　隨著顯微成像技術（包括μCT，μMRI）廣泛應用于實驗研究和臨床初期研究，研究者們已經(jīng)能夠獲得骨骼的微觀三維空間結構。然而，目前關于準確測量松質骨的結構參數(shù)和在臨床實踐中應用結構參數(shù)的研究很少。本研究的目的是探討影響松質骨微觀結構測量精確性的四個因素，并將微觀結構測量的指標應用于骨水泥定量注射的計算。
　　方法：
　　本研究采集了6具人體頸椎椎體松質骨標本，進行顯微CT掃描后，應用結構參數(shù)測量、顯微有限元分

2、析、力學參數(shù)計算方法、椎弓根螺釘拔出仿真模擬，研究了感興趣區(qū)域體積、圖像分割閾值、感興趣區(qū)域形狀、椎體內解剖部位對于結構參數(shù)和力學參數(shù)測量結果的影響，并結合骨質疏松椎弓根螺釘植入的骨水泥強化過程，應用文獻中顯微CT測量得到的腰椎松質骨骨體積分數(shù)，提出了一種計算腰椎椎弓根螺釘強化時骨水泥注射量的計算方法。
　　結果：
　　1.感興趣區(qū)域體積是影響顯微CT測量人椎體松質骨結構參數(shù)的一個重要因素?；诒狙芯?，我們推薦一個最佳的采樣

3、體積為216mm3，當樣本滿足以下三個標準時，可以采取本采樣體積。(1).標本來源為人體頸椎椎體。(2).樣本形狀為立方體。(3).顯微CT掃描分辨率大于42um。
　　2.圖像分割的閾值是影響顯微CT測量人椎體松質骨結構參數(shù)的一個重要因素。當閾值的改變超過2.9％時，在不同的閾值組和對照組之間，結構參數(shù)和力學參數(shù)存在顯著的差異。
　　3.感興趣區(qū)域形狀的改變（圓柱體Vs.立方體）對于人椎體松質骨顯微結構參數(shù)的測量沒有顯著性

4、影響。
　　4.通過對頸椎椎體松質骨不同部位的結構參數(shù)和力學參數(shù)的對比研究發(fā)現(xiàn)：(1).在頸椎椎體松質骨，頭側和尾側的結構參數(shù)均存在顯著差異，其余部位的結構參數(shù)無顯著差異。(2).在頸椎椎體松質骨，頭側和尾側的力學參數(shù)在主方向上存在顯著差異；此外，外側和內側的表觀彈性模量在非主方向上存在顯著差異，在主方向上無顯著差異，表觀剪切模量無顯著差異。
　　5.對于一個標準的直徑為6.5mm的腰椎椎弓根螺釘，在骨質疏松患者椎體內，其有