【摘 要】
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目的 建立精细枢椎三维有限元模型,探讨不同约束条件下枢椎损伤机制和骨折类型. 方法 采集一名正常成年男性颈椎薄层CT数据集,在微机上基于CT数据利用Mimics10.01软件重建枢
【机 构】
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汕头大学医学院第二附属医院关节脊柱外科,四川中水顾问集团成都勘测设计研究院
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目的 建立精细枢椎三维有限元模型,探讨不同约束条件下枢椎损伤机制和骨折类型. 方法 采集一名正常成年男性颈椎薄层CT数据集,在微机上基于CT数据利用Mimics10.01软件重建枢椎皮质骨和松质骨三维模型,再导入Ansys5.7有限元分析软件对模型赋予材料物理属性,模拟枢椎伤前不同位置下的受力条件.在齿突寰齿关节面上施加前后方向载荷,分析枢椎在三种不同约束条件下的应力、应变分布,及相对应条件下枢椎可能发生骨折的类型. 结果 当枢椎遭受前后方向剪切暴力:①双侧椎小关节约束模拟伤前枢椎于中立位,应力集中区对称位于枢椎关节突间部;②单侧椎小关节约束模拟伤前枢椎侧屈状态,最大应力集中位于约束侧关节突间部,高应力集中带经过椎体后角延伸进入椎体,对侧椎板与下关节突交界移行部位也出现应力集中;③椎体下方以及双侧小关节面约束模拟以往生物力学实验枢椎下方完全固定状态,高应力集中带位于齿状突与枢椎结合部位. 结论 伤前颈椎侧屈状态可能是导致不对称性Hangman骨折的一个非常重要因素;枢椎骨折的生物力学研究实验中,除加载暴力的方向外,标本不同约束固定方式直接影响枢椎骨折类型的复制.
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