10.3969/j.issn.1004-406X.2022.02.09
枢椎环骨折损伤机制的三维有限元分析
目的:观察在不同暴力作用下枢椎的应力分布并推测枢椎环骨折的损伤形态,揭示该类骨折的形态学与损伤机制之间的关系.方法:选择1名健康成年男性志愿者,进行头颅和颈椎薄层CT扫描,将CT数据导入软件,通过有限元软件建立颅底至第3颈椎(C0-C3)三维有限元模型,并验证模型的有效性.在头颅几何模型上选择5个受力点:前额中部正中(A点)、头顶部前方正中(B点)、前额上部左侧(C点)、头顶部前方左侧(D点)及枕后部(E点),其中A和B点受力模拟颈椎受到不同程度过伸+轴向压缩暴力,C和D点受力模拟过伸+轴向压缩伴不同程度旋转暴力,E点模拟过屈+轴向压缩暴力.有限元技术模拟上述不同暴力(1400N)作用于上颈椎模型,分析枢椎环的应力分布,推测骨折线的发生部位.结果:本实验成功建立了 C0-C3上颈椎三维有限元模型,模型总共包括1315238个单元,305789个节点.有限元模型验证有效后,进行暴力加载提示,A点受力状态下,枢椎环应力主要分布在双侧上关节突后1/4至峡部-椎弓根复合体(pediculoisthmic components,PIC)之间的区域;B点受力状态下,枢椎环应力主要分布在双侧上关节突后1/3至PIC区域;C和D点受力状态下,枢椎环应力主要分布在左侧上关节突后1/3至齿状突侧后方椎体之间和右侧PIC、下关节突及椎板等结构;E点受力状态下,枢椎环应力主要集中分布在椎体及上关节突边缘.结论:过伸+轴向压缩暴力导致双侧或一侧PIC骨折为核心特征的枢椎环骨折模式可能性大,亦可导致骨折线基本平行或对称的双侧上关节突伴椎体后壁骨折;过伸+轴向压缩伴旋转暴力导致一侧关节突和/或椎体后壁骨折伴对侧不同结构损伤为核心特征的枢椎环骨折模式可能性大,亦可导致一侧骨折线为纵行、另一侧为横行的双侧上关节突伴椎体后壁骨折;过屈+轴向压缩暴力导致枢椎椎体骨折或复杂枢椎环骨折可能性大.
枢椎环骨折、上颈椎、生物力学、有限元分析
32
R683.2;R318.01(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
四川省医学青年创新课题;西南医科大学附属医院博士启动基金
2022-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
160-168
