寰椎骨折机制的有限元分析

目的 建立寰椎的三维有限元模型,研究各型骨折的可能机制.方法 选取一例自愿参与实验研究的健康青年,无颈部疾病以及外伤史,排除枕寰区的各类疾患.对其进行CT薄层扫描获得原始DICOM图像数据,采用Mimics软件对原始DICOM图像数据进行处理及三维重建,建立一个有限元模型,继而对其进行仿真生物力学实验,比较该方法对研究寰椎骨折的机制是否有效.结果 构建的寰椎有限元模型符合人体寰椎形态.各项运作状态较佳并且有限元模型中C0～C1、C1～C2、C2～C3三个阶段的三维运动范围均在体外生物力学实验平均值的一个标准差范围之内.结论 根据CT数据图像,所建立起来的三维有限元模型与实体有很大程度上的相似,能较好地模拟枕颈部生物力学实验,能反映出比较实际的生物体生理以及病理反应和变化.无论头部是位于屈曲位、中立位或者后伸位,当受到纵向力作用后,寰椎前弓所受到的应力最大,其次是后弓与侧块的交界处.