胸腰椎骨折術(shù)后傷椎上終板骨缺損的生物力學(xué)有限元分析

王鵬，王靜成，馮新民，楊建東，陶玉平，張志強(qiáng)

（揚(yáng)州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院蘇北人民醫(yī)院 脊柱外科，江蘇 揚(yáng)州 225001）

胸腰椎骨折術(shù)后傷椎上終板骨缺損的生物力學(xué)有限元分析

王鵬，王靜成，馮新民，楊建東，陶玉平，張志強(qiáng)

（揚(yáng)州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院蘇北人民醫(yī)院 脊柱外科，江蘇 揚(yáng)州 225001）

目的 利用有限元法對(duì)胸腰椎骨折術(shù)后合并傷椎上終板塌陷骨缺損患者是否適合取出內(nèi)固定進(jìn)行生物力學(xué)分析。方法選取健康男性志愿者1名，通過影像學(xué)檢查，排除脊柱骨骼畸形、損傷等病變，利用64排螺旋CT提取胸11～腰2（T11～L3）水平薄層掃描圖像。數(shù)據(jù)導(dǎo)入M im ics 15.0醫(yī)學(xué)圖像處理軟件建立只包含三維表面單元,不含實(shí)體的T11～L2三維有限元骨骼模型。利用SolidW orks進(jìn)一步建立實(shí)體模型。該逆向工程軟件可以無損失保留各椎體空間結(jié)構(gòu)，并直接組建裝配體，劃分網(wǎng)格并補(bǔ)充建立椎間盤、韌帶等相關(guān)結(jié)構(gòu)。對(duì)模型進(jìn)行賦值并進(jìn)行驗(yàn)證。在此模型基礎(chǔ)上加入椎弓根釘棒系統(tǒng)，同時(shí)衍生出具有5種不同缺損大小的包含釘棒系統(tǒng)的模型，以及模擬取出釘棒系統(tǒng)后的5種模型：（缺損體積分別為椎體前柱的1/5、2/5、3/5、4/5、5/5），在該基礎(chǔ)上進(jìn)行生物力學(xué)分析。結(jié)果內(nèi)固定取出后隨著缺損體積的增加，E組（4/5缺損組→5/5缺損組應(yīng)力差）的7種工況的綜合應(yīng)力改變幅度最大，當(dāng)塌陷缺損體積達(dá)到椎體前柱4/5時(shí)，應(yīng)力集中明顯增加，意味著此時(shí)取出內(nèi)固定后出現(xiàn)傷椎繼續(xù)壓縮甚至再次骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加。結(jié)論當(dāng)傷椎上終板缺損體積達(dá)到前柱4/5時(shí)，應(yīng)慎重考慮內(nèi)固定的取出，避免傷椎前柱再次骨折。

胸腰椎骨折；終板塌陷；骨缺損；有限元分析

椎體骨折是骨科的常見損傷，胸腰段為活動(dòng)的腰椎與固定的胸椎之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，也是應(yīng)力容易集中的部位，約占所有脊柱損傷部位的28%～60%。在各類內(nèi)固定方式中，后路短節(jié)段椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)（short segment pedicle instrumentation SSPI）[1-2]是胸腰段椎體骨折中最為常見的手術(shù)方式。但復(fù)位后形成的椎體“蛋殼樣”改變、骨缺損、上終板塌陷等并發(fā)癥也不斷見諸報(bào)道[3-7]。對(duì)胸腰段椎體骨折內(nèi)固定患者術(shù)后隨訪中發(fā)現(xiàn)，部分患者在影像學(xué)上出現(xiàn)傷椎上終板的“火山口樣”塌陷，塌陷面積及深度不盡相同，甚至累及椎體前緣。

本文研究的內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)在于首次引入有限元法，對(duì)此類塌陷的轉(zhuǎn)歸進(jìn)行生物力學(xué)研究，對(duì)影像學(xué)上具有此類塌陷的患者，是否適合取出內(nèi)固定，得出可供臨床醫(yī)師參考的實(shí)際結(jié)果。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取健康男性志愿者1名，年齡27歲，身高173 cm，體重68 kg，受試者對(duì)該實(shí)驗(yàn)知情同意，并簽署同意書。通過X線的影像學(xué)檢查，排除受試者脊柱骨骼畸形、損傷等病變。

1.2 儀器和軟件

1.2.1 計(jì)算機(jī)硬件 有限元分析計(jì)算機(jī)工作站：聯(lián)想ThinkStation P500；CPU：Xeon E5-1620v3；顯卡：Quadro K2200 4GB；硬盤：1 TB；內(nèi)存：DDR4 RDIMM 128GB；顯示器：優(yōu)派VX2370S-LED。

1.2.2 有限元軟件 三維建模及有限元分析軟件：醫(yī)學(xué)圖像處理軟件Mimics15.0（Materialise Company，比利時(shí)）；大型CAD軟件SolidWorks2014（Solid-Works Company，美國(guó)）；CAE應(yīng)用軟件HyperMesh 12.0（Altair Company，美國(guó)）；大型有限元分析軟件Abaqus6.13（DassaultCompany，法國(guó)）。

1.3 方法

1.3.1 CT數(shù)據(jù)采集 利用64排螺旋CT，志愿者取平臥位，自T11～L2行水平薄層掃描，獲得392張相應(yīng)節(jié)段水平截圖。掃描的數(shù)據(jù)資料以DICOM格式導(dǎo)出，并刻錄光盤儲(chǔ)存，以便于Mimics 15.0醫(yī)學(xué)圖像處理軟件處理圖像數(shù)據(jù)。

1.3.2 建立T11～L2三維有限元模型 將392張DICOM格式的胸腰椎水平截圖導(dǎo)入到Mimics 15.0醫(yī)學(xué)圖像處理軟件中，軟件可自動(dòng)定位的圖像，并按照3種截面（冠狀位、水平位和矢狀位）分別顯示。見圖1。

1.3.3 閾值分割 CT圖像利用閾值分割方法可以很容易將CT值差別明顯的骨骼和軟組織分開，并形成1個(gè)蒙版。如果相鄰像素的灰度值接近，人眼很難分割邊界，利用Mimics 15.0醫(yī)學(xué)圖像處理軟件中Draw Profile Line及Thresholding功能，將圖像閾值調(diào)節(jié)為462～2 676Hu，使胸腰椎椎體，椎間盤，骶骨以及關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)各部分的界限更清楚。見圖2。1.3.4 區(qū)域增長(zhǎng)及edit masks 利用區(qū)域增長(zhǎng)可將上述蒙版上彼此不相連的分割區(qū)域形成1個(gè)新的蒙版。利用Region Growing功能可粗略提取感興趣的腰椎各個(gè)節(jié)段。在每一層掃描圖像上對(duì)每個(gè)骨的邊界輪廓進(jìn)行修改或擦除操作，將去除多余髖骨，骨與骨之間的邊界輪廓區(qū)分準(zhǔn)確，特別是上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)。見圖3、4。

圖1 截面

1.3.5 建立脊柱三維骨骼模型 斷層圖像處理結(jié)束后，重建脊柱骨盆三維表面模型，生成脊柱各部分椎體獨(dú)立骨骼模型,清楚直接地再現(xiàn)三維立體骨結(jié)構(gòu)形態(tài)。三維重建后的圖象，可進(jìn)行全方位的旋轉(zhuǎn)、平移等演示。見圖5。

上述骨骼模型不含實(shí)體，只包含三維表面單元。各骨骼模型數(shù)據(jù)自動(dòng)包含了椎體整體坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入SolidWorks軟件并進(jìn)一步建立實(shí)體模型。

1.3.6 使用SolidW orks軟件構(gòu)建T11～L2的三維實(shí)體模型及釘棒系統(tǒng) 具體情況見圖6、7。

1.3.7 劃分網(wǎng)格并補(bǔ)充建立椎間盤和韌帶 將SolidWorks軟件中建立的T11～L2與釘棒系統(tǒng)的三維實(shí)體模型導(dǎo)入HyperMesh軟件，利用HyperMesh軟件強(qiáng)大的網(wǎng)格制作及剖分功能，將裝配體劃分四面體網(wǎng)格，同時(shí)構(gòu)建1mm厚的皮質(zhì)骨，網(wǎng)格尺寸分別為：T11～L2為2mm，釘棒系統(tǒng)為1mm。然后按照解剖部位和形態(tài)補(bǔ)充建立終板、纖維環(huán)、髓核，前后縱韌帶、橫突間韌帶、棘上、棘間韌帶、黃韌帶、關(guān)節(jié)囊韌帶，以及上下關(guān)節(jié)突軟骨等結(jié)構(gòu),獲得T11～L2的三維有限元模型，該模型具有191 386個(gè)單元和55 741個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。見圖8。

并獲得T11～L2與釘棒系統(tǒng)的三維有限元模型，該模型具有310 970個(gè)單元和73 469個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。見圖9。同時(shí)衍生出具有5種不同缺損大小的打入釘棒系統(tǒng)的模型，以及取出釘棒系統(tǒng)后的5種模型：（缺損體積分別為椎體前柱的 1/5、2/5、3/5、4/5、5/5）。見圖10。

1.3.8 對(duì)模型進(jìn)行賦值 利用ABAQUS有限元分析軟件進(jìn)行處理分析，本實(shí)驗(yàn)還是采用有限元軟件中的另一種賦值方法，直接參考以往的文獻(xiàn)。根據(jù)既往文獻(xiàn)參數(shù)進(jìn)行材料賦值。所有組織的材料特性被認(rèn)為是均勻和各向同性。見表1。

這些韌帶根據(jù)其功能均用Truss單元模擬，定義Truss壓縮無彈力，拉伸有彈力的屬性，即韌帶單元只有拉伸載荷。Truss單元數(shù)目根據(jù)韌帶的橫截面積，同時(shí)為了避免局部應(yīng)力集中，對(duì)其進(jìn)行了如下設(shè)置:前縱韌帶20個(gè)，后縱韌帶20個(gè)，棘間韌帶16個(gè)，棘上韌帶12個(gè)，橫突間韌帶共32個(gè)，黃韌帶20個(gè)，關(guān)節(jié)囊韌帶48個(gè)，故全部韌帶共包含168個(gè)Truss單元。腰椎小關(guān)節(jié)突間活動(dòng)中有位置的相對(duì)變化和摩擦，因此本研究設(shè)定為接觸（interaction），摩擦系數(shù)定義為0.2。

圖2 閾值增長(zhǎng)后

圖3 區(qū)域增長(zhǎng)獲得T11～L2階段的骨骼

圖4 使用edit masks逐層修改或擦除獲得各骨骼的準(zhǔn)確輪廓

圖5 三維模型

圖6 構(gòu)建T11～L2的三維實(shí)體模型

圖7 T11～L2與釘棒系統(tǒng)的三維實(shí)體模型

圖8 T11～L2的有限元網(wǎng)格模型

圖9 T11～L2的釘棒系統(tǒng)有限元網(wǎng)格模型

圖10 椎體前柱缺損體積（1/5-5/5）模型

表1 材料賦值參數(shù)表

1.3.9 對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證 有限元模型的驗(yàn)證方法較多，主要包括自身檢驗(yàn)、與以往相同模型的比較及體外生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較等。本實(shí)驗(yàn)采用與以往模型的比較的方法來驗(yàn)證其有效性。①對(duì)完整模型施加1 200N的垂直載荷，計(jì)算軸向壓縮剛度；②對(duì)模型施加15N.M的扭矩，計(jì)算模型的在前屈、后伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)4種工況下的剛度。并與文獻(xiàn)比較模型的壓縮及壓縮剛度，兩者結(jié)果相仿。見表2。

表2 模型的彎曲及扭轉(zhuǎn)剛度

2 結(jié)果

正常椎體垂直、前屈、后屈及側(cè)屈的受力云圖，見圖11。從圖11中可以發(fā)現(xiàn)，垂直狀態(tài)下椎體前2/3及椎體終板的后部及近椎弓根處是正常椎體的應(yīng)力集中區(qū)，并向后外側(cè)呈放射狀分布；很明顯皮質(zhì)骨尤其是椎體前緣所受應(yīng)力高于松質(zhì)骨；當(dāng)椎體前后及側(cè)向屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)，屈側(cè)及伸側(cè)以及椎弓根附近均出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。

在打入釘棒系統(tǒng)的模型中，模擬5種上終板塌陷（缺損體積分別為椎體前緣2/3的1/5、2/5、3/5、4/5、5/5）分別在垂直、前后屈、側(cè)屈、左右旋轉(zhuǎn)下的受力情況，應(yīng)力分布見表3。從表3中數(shù)據(jù)可以看出，植入內(nèi)固定后，隨著傷椎缺損體積不斷增大，應(yīng)力也相應(yīng)增大。

模擬取出內(nèi)固定后，5種上終板塌陷（缺損體積分別為椎體前緣2/3的1/5、2/5、3/5、4/5、5/5）分別在垂直、前后屈、側(cè)屈、左右旋轉(zhuǎn)下的受力轉(zhuǎn)歸情況，應(yīng)力分布見表4。

本研究將工況受力情況類似的垂直載荷、左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn)以及前屈、后伸、右側(cè)屈、左側(cè)屈分別做點(diǎn)線圖。見圖12、13。

從表4中可以看出，隨著內(nèi)固定的取出，失去了內(nèi)固定的支持后，隨著缺損體積的增加，應(yīng)力逐漸變大。從點(diǎn)線圖12、13中可以看出，在應(yīng)力逐漸增加的趨勢(shì)下，E組（4/5缺損組→5/5缺損組應(yīng)力差）的7種工況的綜合應(yīng)力改變幅度最大，提示內(nèi)固定取出后，伴有上終板塌陷骨缺損的傷椎，當(dāng)其塌陷缺損面積達(dá)到椎體前柱4/5時(shí)，應(yīng)力集中明顯增加，意味著此時(shí)取出內(nèi)固定后出現(xiàn)傷椎繼續(xù)壓縮甚至再次骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加。

表3 釘棒系統(tǒng)下5種缺損體積的總體及內(nèi)固定最大應(yīng)力分布 MPa

表4 5種缺損體積取出內(nèi)固定后的總體最大應(yīng)力分布 MPa

圖11 正常椎體垂直、前屈、后屈及側(cè)屈的受力云圖

圖12 取出內(nèi)固定后，左旋、右旋及垂直載荷下傷椎受力趨勢(shì)曲線圖

圖13 取出內(nèi)固定后，左、右側(cè)屈及后伸、前屈載荷下傷椎受力趨勢(shì)曲線圖

3 討論

有限元法已在脊柱研究中得到廣泛應(yīng)用且具有其獨(dú)特?zé)o法替代的優(yōu)勢(shì)。通過有限元分析與實(shí)驗(yàn)研究的比較，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者都證實(shí)有限元模型分析的結(jié)果是可靠的。GEOL等[8]最早利用CT掃描的幾何形狀重建復(fù)雜腰椎節(jié)段的三維有限元模型，BREAU等[9]則報(bào)道了應(yīng)用CT腰椎掃描數(shù)據(jù)建立模型的詳細(xì)方法，AYTURK等[10]則研究了人類脊柱有限元模型的參數(shù)趨同的敏感性及有效性。除此之外已有很多文獻(xiàn)報(bào)道證實(shí)了三維有限元方法對(duì)脊柱進(jìn)行生物力學(xué)分析的可靠性[11-13]。近年來BISWAS等[14]利用有限元方法研究了低位腰椎最優(yōu)化的內(nèi)固定螺釘方式，并認(rèn)為有限元分析法（finite element analysis，簡(jiǎn)稱FEA）是公認(rèn)的計(jì)算機(jī)輔助下模擬脊柱病理?xiàng)l件的最有效的工具。KULDUK等[15]則研究了有限元模型下脊柱活動(dòng)范圍和負(fù)載特性內(nèi)固定動(dòng)態(tài)穩(wěn)定生物力學(xué)的比較。由此可以看出，有限元法在脊柱疾病及內(nèi)固定生物力學(xué)方面的研究確實(shí)有著無可比擬的優(yōu)越性。

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)術(shù)后傷椎椎體真空征，終板塌陷等形成機(jī)制做了廣泛的研究。早在1895年，KüMMELL在對(duì)術(shù)后椎體后凸畸形研究中首先描述了椎體內(nèi)真空征，后來該特征以其名字命名為“KüMMELL Disease”[16-19]。結(jié)合之前學(xué)者的研究成果，關(guān)于傷椎椎體術(shù)后的塌陷機(jī)制，主要有以下幾種理論：①椎體缺血性壞死理論：MALDAGUE等在1978年首次將椎體內(nèi)真空征與椎體缺血性壞死聯(lián)系起來。而這種理論也得到了解剖學(xué)上研究的支持：胸腰椎的脈管系統(tǒng)由成對(duì)的節(jié)段性的動(dòng)脈組成，椎體后部的后段中央支供應(yīng)臨近的兩個(gè)椎體，同時(shí)椎體腹側(cè)的前部中央支供應(yīng)一個(gè)椎體。因此椎體腹側(cè)部份理論上就有血供不足的風(fēng)險(xiǎn)，這一較弱的血液供應(yīng)也被WU[20]所證實(shí)；②骨不連和假關(guān)節(jié)的形成：內(nèi)固定雖然將傷椎撐開復(fù)位，但其內(nèi)部的骨小梁支架等骨性結(jié)構(gòu)并未同時(shí)恢復(fù)，形成所謂的“蛋殼椎”，如果活動(dòng)一直存在且骨折不愈合，則繼而造成骨不連及假關(guān)節(jié)形成[21]；③當(dāng)患者仰臥時(shí)，椎間盤及韌帶的牽拉作用可以使得椎體高度得到部分的恢復(fù)，因椎體內(nèi)的壓力要低于外界大氣壓，MATZAROGLOU等[22]認(rèn)為破裂的終板、椎間盤以及縫隙較大的椎體骨折裂隙，使得氣體可以很容易的進(jìn)入，椎體出現(xiàn)真空的同時(shí)，往往也伴有椎間盤的真空現(xiàn)象；④骨質(zhì)疏松以及類固醇藥物的應(yīng)用被認(rèn)為是導(dǎo)致椎體內(nèi)真空現(xiàn)象的兩個(gè)最重要的危險(xiǎn)因素[23]?；颊吣挲g越高、骨密度越低，其發(fā)生椎體內(nèi)空腔現(xiàn)象的幾率就越高。

后路椎弓根內(nèi)固定術(shù)的自身缺陷也是導(dǎo)致椎體空殼樣變及終板塌陷的重要原因：①后路手術(shù)遠(yuǎn)期植骨融合率較前路手術(shù)低，且內(nèi)固定術(shù)后傷椎內(nèi)部骨小梁等骨性結(jié)構(gòu)并未同時(shí)恢復(fù)，遠(yuǎn)期導(dǎo)致椎體蛋殼樣改變[24]；②脊柱損傷往往使得前中柱喪失了結(jié)構(gòu)上的完整性，這直接導(dǎo)致了其承受縱向壓縮負(fù)荷能力的下降。而后路內(nèi)固定系統(tǒng)缺乏對(duì)前柱的有效支撐，導(dǎo)致內(nèi)固定載荷異常，即使牢固的內(nèi)固定系統(tǒng)也會(huì)因疲勞而失敗，發(fā)生斷釘、斷棒[25]，從而導(dǎo)致復(fù)位的椎體在未愈合前受壓再次塌陷；③前后縱韌帶的夾板作用可以使椎體前后壁及壓縮椎體的高度得到復(fù)位，但無法使壓縮下陷的終板中心區(qū)域復(fù)位，椎間盤可再次陷人椎體內(nèi)[26]。椎體內(nèi)較大裂隙也會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷的椎間盤組織陷入椎體，阻礙椎體內(nèi)的骨性愈合，最終出現(xiàn)椎體真空征導(dǎo)致椎體終板塌陷。

因此，正是基于以上的理論及后路椎弓根內(nèi)固定術(shù)本身的這些缺陷性從而導(dǎo)致了術(shù)后椎體上終板的塌陷。

通過有限元法模擬傷椎上終板塌陷，模擬隨缺損體積變化的應(yīng)力改變，本研究認(rèn)為當(dāng)傷椎上終板缺損體積達(dá)到前柱4/5時(shí)，應(yīng)慎重考慮內(nèi)固定的取出，避免傷椎前柱再次骨折。同時(shí)為了防止術(shù)后出現(xiàn)此類情況，應(yīng)嚴(yán)格掌握后路手術(shù)適應(yīng)癥，前后路聯(lián)合手術(shù)，亦有學(xué)者嘗試后路聯(lián)合傷椎內(nèi)植骨，遠(yuǎn)期隨訪傷椎上終板塌陷骨缺損現(xiàn)象明顯減少，但對(duì)于此現(xiàn)象仍需進(jìn)一步的臨床研究。

FEA能夠?qū)⒏鞣N復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，通過建模、應(yīng)力分布等從生物力學(xué)角度探討脊柱骨折好發(fā)部位及發(fā)生機(jī)制，從而有效地預(yù)防脊柱損傷的發(fā)生，還能更加科學(xué)地對(duì)骨折進(jìn)行分型，為脊柱骨折的治療提供新的科學(xué)依據(jù)并減少并發(fā)癥的發(fā)生。但現(xiàn)今因各種因素的影響，F(xiàn)EA在胸腰段脊柱骨折中的應(yīng)用尚有欠缺。有限元的求解結(jié)果僅為一近似值，只有單元數(shù)目接近無限大時(shí)，才為真正的實(shí)解，因而提高有限元的精確性至關(guān)重要。特別是在脊柱模型的建立中，由于脊柱解剖結(jié)構(gòu)、組織材料力學(xué)性能及負(fù)荷分布等方面的復(fù)雜性，目前研究建立的模型形態(tài)和結(jié)構(gòu)域?qū)嶋H還有差距，建立模型時(shí)所用生物材料的性質(zhì)與實(shí)際也并不完全一致。目前尚不能建立十分精確的有限元模型。

相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，有限元模型將會(huì)更加精確，能更好地為各種脊柱骨折內(nèi)固定、脊柱矯形的治療及人工椎間盤、人工椎體的置換提供合理正確的解釋。

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（張西倩 編輯）

Biomechanical stability finite element analysis of injured vertebrae w ith superior endp late bone defect after thoracolumbar fracture surgery

PengWang,Jing-chengWang,Xin-min Feng,Jian-dong Yang, Yu-ping Tao,Zhi-qiang Zhang
(Departmentof Spine Surgery,Subei People's Hospital,Clinical Medical College of Yangzhou University,Yangzhou,Jiangsu 225001,China)

ObjectiveTo evaluate whether the condition of the patients is suitable for removal of the internal fixation using biomechanical finite elementanalysis in the patients complicated with superior endplate bone defect of injured vertebrae after thoracolumbar fracture surgery.MethodsA healthymale volunteer was chosen after exclusion of spinal bone deformities,injury or other lesions by imaging examination.The thin slice images of T11-L2 were extracted using 64 row spiral CT.The data were put into Mimics 15.0 software to establish a 3-dimensional finite elementmodel of T11-L2 vertebrae which contained 3-dimensional surface element but excluded entity.Further entity model was set up using SolidWorks software,which could retain the original spatial relations and build the model directly,generate mesh and establish intervertebral disc,ligament and other structures.The value was assigned to the model and tested.The pedicle screw-rod system was inserted in the model and the modelscontaining 5 different volume(1/5,2/5,3/5,4/5 and 5/5 of anterior vertebral column)of bone defectwere derived out and a biomechanical analysis was made on this basis.ResultsWith the increase of bone defect after removal of implants,the group E(4/5 to 5/5 volume of anterior vertebral column)had the biggestamplification of the total stress about the 7 kinds of operatingmodes.When the bone defect volume reached 4/5 of anterior vertebral column,stress concentration increased significantly,indicating the risks of vertebral compress and even fracture were greatly increased after removing the internal fixation at thismoment.ConclusionsWe hold the opinion that if the superior endplate bone defect of the injured vertebrae reaches 4/5 of anterior vertebral column,careful consideration should be given to the removal of internal fixator in order to avoid vertebral refracture.

thoracolumbar fracture;collapse of the endplate;bone defect;finite elementanalysis

R 683

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.07.017

1005-8982（2017）07-0072-08

2016-11-27

楊建東，E-mail：yangjiandong69@sohu.com；Tel：18051060409