目的:（1）采用有限元技术,通过临床CT数据构建胸12至腰2椎体有限元模型。（2）按照既往文献数据对模型赋值,构建出正常椎体以及骨质疏松椎体。（3）通过有限元技术模拟椎体成形术将骨水泥按照我们前期研究得出的椎体应力分区将骨水泥置入椎体不同的应力分区。（4）观察:1、骨水泥置入不同分区后椎体刚度变化2、骨水泥置入不同分区后,椎体在七种运动状态下最大Vonmises应力值大小。（5）找出骨水泥置入后力学效应最好的区域。材料与方法:（1）研究对象:选取1例健康志愿者,既往无重大疾病及手术史;骨密度检查提示正常骨量;排除合并腰椎结核、腰椎肿瘤等相关腰椎疾病或其他重大疾病的患者。（2）资料收集:收集志愿者胸腰段椎体CT数据,并以DICOM格式放置进硬盘待用。（3）建立T11-L2椎体三维有限元模型。（4）按照以往公认椎体模型数据对模型进行赋值并构建出正常椎体模型以及骨质疏松椎体模型。（5）通过前期试验,我们提出了椎体的应力分区理论,将椎体受力分布分为主要应力区、核心应力区（椎体外周）与次要应力区（椎体中心）,利用SolidWorks对模型进行优化并模拟椎体强化技术将骨水泥置入腰1椎体并将全部椎体模型分为4组:A（中心型骨水泥组）、B（U型骨水泥组）、C（骨质疏松组）、D（正常椎体组）。（6）按照上述方法构建出模型后对A（中心型骨水泥组）以及B（U型骨水泥组）对应的骨水泥区域进行赋值,将相应结构的泊松比以及弹性模量赋值为公认的骨水泥的泊松比以及弹性模量。（7）刚度测试:选取腰1椎体为实验对象并约束腰1椎体下表面,分别对A（中心型骨水泥组）、B（U型骨水泥组）、C（骨质疏松组）、D（正常椎体组）4组腰1椎体以1000N轴向压力进行轴向压缩测试,软件自动采集力矩位移曲线,筛选有效刚度值并比较4组椎体的刚度大小。（8）最大Von mises应力的采集:选取A（中心型骨水泥组）、B（U型骨水泥组）、C（骨质疏松组）的T11-L2椎体为研究对象,约束L2椎体下表面。在T11终板上缘施加0.3Mpa轴向压力模拟人体上半身重量,10N·m力矩模拟直立,前屈,后伸,左右旋转,左右侧屈7种运动运动状态,采集上述7种状态下的最大Vonmises应力值。（10）统计学分析:应用SPSS 22.0对刚度值进行统计学分析,计量资料以均数±标准差（x±s）表示,采用Tukey法对A（中心型骨水泥组）、B（U型骨水泥组）、C（骨质疏松组）、D（正常椎体组）四组刚度进行两两相互比较,P＜0.05为差异具有统计学意义。结果:1、各组刚度:A（中心型骨水泥组）刚度为:1828.3333±166.74N/mm。B（U型骨水泥组）刚度为:1116.6667±99.620N/mm。C（骨质疏松组）刚度为:969.6667±89.315N/mm,D（正常椎体组）刚度为:2670.3333±253.30N/mm。A（中心型骨水泥组）刚度与B（U型骨水泥组）、C（骨质疏松组）、D（正常椎体组）刚度差异均具有统计学意义（p＜0.05）,B（U型骨水泥组）与A（中心型骨水泥组）、D（正常椎体组）刚度差异具有统计学差异（p＜0.05）,B（U型骨水泥组）与C（骨质疏松组）刚度差异不具有统计学意义（p＞0.05）,C（骨质疏松组）与D（正常椎体组）刚度差异具有统计学意义（p＜0.05）。2、在7种运动状态下,B（U型骨水泥组）最大Von mises应力值明显高于其他组。A（中心型骨水泥组）、B（U型骨水泥组）、C（骨质疏松组）三组在后伸状态下最大Vonmises应力均较大:A（中心型骨水泥组）:34.2Mpa,B（U型骨水泥组）:243.4Mpa,C（骨质疏松组）:39.4Mpa。A（中心型骨水泥组）及C（骨质疏松组）最大Vonmises应力值出现在后伸状态,而B（U型骨水泥组）最大Von mises应力值出现在左右旋转状态。（左旋转:308.7Mpa及右旋转:300Mpa）。中心组最大Von mises应力值较其余两组均较小,且最大Von mises应力最小的为A（中心型骨水泥组）直立状态,为 7.8Mpa。结论:1、骨质疏松椎体刚度较小,约为正常椎体组刚度的36%。骨水泥置入后A（中心型骨水泥组）的刚度恢复较好,可恢复至正常椎体组刚度值的68.5%（刚度增加了 32.5%）。B（U型骨水泥组）刚度恢复至正常椎体组的42%（刚度仅增加了 6%）,且B（U型骨水泥组）的刚度与C（骨质疏松组）的刚度统计学差异不具有统计学意义（p＞0.05）。2、在7种运动状态下,B（U型骨水泥组）的最大Von mises应力均明显高于A（中心型骨水泥组）与C（骨质疏松组）。在7种运动状态下,A（中心型骨水泥组）的最大Von mises应力均小于B（U型骨水泥组）以及C（骨质疏松组）。3、综上所述,A（中心型骨水泥组）可更好的恢复椎体的刚度并且可使椎体应力减少,可以更好的避免椎体再骨折的发生。