戴相恒，朱文刚，包拥政，席新华，钟学仁，何小龙，廖军健，吴 强

目前临床使用的颈椎椎间融合器（Cage）多为楔形笼装或盒装结构，与椎体接触面有限，而颈椎上下终板均为不规则曲面状，Cage植入后依靠齿状边缘与终板形成嵌合，贴服性欠佳，导致植骨接触界面受到影响[1]，且点状接触令受力分散不均，应力相对集中，术后易导致椎体塌陷、畸形愈合及Cage沉降[2]，因此，寻找一种符合患者颈椎解剖结构的个体化Cage设计方法，对提高颈椎融合手术的成功率、减少术后并发症具有重要意义。本研究基于颈椎CT数据，设计个体化颈椎Cage并进行三维有限元分析，了解其即刻稳定性和防下沉性能，为进一步的生物力学实验提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 样本采集

选取1例我院收治、拟行手术治疗的神经根型颈椎病患者，年龄41岁，病变节段C5/6，既往无风湿性疾病及颈椎外伤史，CT及MRI检查提示单节段颈椎退行性疾病，排除枕颈部畸形、肿瘤、感染及骨折等情况。提取其术前颈椎CT骨三维图像，扫描层厚0.625 mm，以DICOM格式刻录入光盘保存。

1.2 病椎几何模型的建立[3]

将DICOM格式图片导入Mimics 16.0（试用版）软件，利用 Thresholding、Region growing及Edit Masks工具，对C5、C6及其椎间隙结构进行选择、修补、填充及开、闭操作，消除内部空洞结构，平滑模型锯齿样边缘，利用Calculate 3D工具进行实体化，用Smoothing等功能平滑表面，分别得到C5、C6及其椎间隙结构的3D图像，以STL格式保存；将STL文件导入Geomagic studio 2012 64bit中，使用网格医生、填充孔、去除表面特征等编辑工具，令3D图像进一步平滑，消除不必要的表面特征及内部结构；……