寰椎三维有限元模型的建立及其骨折机制附视频

目的　建立寰椎的三维有限元模型 (FEM) ,并对寰椎各型骨折的可能机制予以分析。　方法　通过CT扫描获取寰椎的空间结构信息 ,利用软件建立其三维有限元模型 ,模拟临床的不同情况 ,以Ansys软件分析头颅位于屈曲位、后伸位以及头颅过度后伸时寰椎后弓与枢椎棘突接触等条件下 ,寰椎不同部位的应力变化情况。　结果　 (1)在不同的边界条件下 ,头颅位于屈曲位或后伸位上关节面受来自头颅的纵向作用力时 ,应力最大点集中于前弓 ,次级应力集中区域为侧块及后弓。由于此时侧块上下方向的活动被限制 ,应力的集中是因上关节面受力后推压侧块向外侧滑移 ,使得前后弓受牵拉张力所致。 (2 )头颅过度后伸寰椎后弓与枢椎棘突接触时 ,后弓加载 ,应力明显集中于寰椎后弓的近侧块处。　结论　 (1)无论头颅位于屈曲位、中立位或后伸位 ,当受纵向作用力时 ,首先引起的是寰椎前弓的骨折 ;如外力足够大或持续的时间较长 ,将导致Jefferson骨折产生。 (2 )单纯后弓骨折是由于头部后伸 ,在上关节面受轴向压力同时 ,寰椎后弓受到枕骨或枢椎棘突的作用 ,应力集中于寰椎后弓的薄弱点所致