骨的微观结构在骨质疏松性骨折中的作用得到广泛证实,CT图像数据既能反应皮质骨的几何特征,又能反应松质骨的结构分布,其对骨折的预测能力日益得到重视。本研究以骨质疏松老年人股骨近端样本为主要研究对象,通过不同应力分区内松质骨样本CT图像的显微结构和力学性能的相关分析,获得骨质疏松样本基于CT的微观结构与力学性能参数的相关经验公式;成功构建基于显微CT的骨组织内三维变形场测量系统,为微观结构与力学关系测量建立最直接的分析手段;建立基于CT骨小梁微结构信息的三维非线性有限元模型,进行断裂强度预测;同时以临床骨质疏松骨折老年人及未骨折老年人的CT影像数据为两组研究对象,建立有限元模型,并进行对比分析,优化算法和模型,确立均值法灰度取样模型,给出了股骨上端安全因子及骨折最大载荷;这一结果可为老年骨质疏松性髋部骨折危险性的预测提供新的依据和手段。
英文主题词osteoporosis; fracture;non-linear finite element analysis; prediction; computed tomography