程国芳,何宝林,王小伟,黄智勇

·论 著·

C2～4椎体三维有限元模型建立对Hangman骨折前路内固定的临床意义

程国芳,何宝林,王小伟,黄智勇

目的 对内固定治疗的Hangman骨折有限元模型行生物力学分析，为临床工作提供基础数据。方法 选取1名健康男性志愿者，对其C2～4节段行螺旋CT后将数据导入Mimics14.0等软件后得到三维C2～4节段颈椎实体，经分割等操作后获得Hangman骨折模型，结合三维解剖数据，通过Solidworks2013软件制作相应的椎弓根钉及钢板，模拟椎弓根钉固定、C2～3钢板固定以及C2～4钢板固定三种Hangman骨折内固定模型，在等值应力下对上述4种模型行有限元分析，比较其生物力学指标。结果 C2～3节段：与椎弓根钉固定组、C2～3钢板固定组以及C2～4钢板固定组相比，Hangman骨折模型各个方向角位移均增大，以前屈和后伸运动最为显著。C2～3钢板固定组和C2～4钢板固定组各方向角位移差异较小，且均小于其他组；C3～4节段：C2～4钢板固定组各方向角位移均小于其他组，其余组间角位移差值最大为0.15°。三组固定模型其固定物于各方向应力由大到小均为C2～3钢板，C2～4钢板和椎弓根钉。两种钢板固定系统的主要受力部位为配套的螺钉根部，应力峰值54.73MPa，小于内固定失效强度(225MPa)。椎弓根钉的主要受力部位在穿过骨折线处以及螺钉尖。结论 对于Hangman骨折，与传统C2后路椎弓根钉固定方式相比，C2～3和C2～4前路钢板固定弥补了其矢状面稳定性较差的缺陷，生物力学性质更加稳定，值得临床推广。

颈椎； Hangman骨折； 内固定； 有限元模型

以往对上颈椎行生物力学分析时由于解剖结构较为复杂，常存在建模困难的限制[1]。……