寰枕融合下的颅颈交界区有限元生物力学分析

作     者：尹一恒 余新光 王鹏 孟春玲 张剑宁 Yin Yiheng;Yu Xinguang;Wang Peng;Meng Chunling;Zhang Jianning

作者机构：海军总医院神经外科北京100048 解放军总医院神经外科 北京工商大学机械工程学院 

出 版 物：《中华外科杂志》 (Chinese Journal of Surgery)

年 卷 期：2015年第53卷第3期

页      面：211-214页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家自然科学青年基金资助项目(81301274) 中国博士后基金资助项目(2014M552653) 

主　　题：寰枕关节 有限元分析 生物力学 

摘      要：目的 探讨寰枕融合下颅颈交界区的生物力学变化.方法 采用Mimics软件对一例健康成人的枕颈部CT数据进行三维重建,并获得寰椎、枢椎和部分枕骨的点云数据,导入Abaqus 6.8软件建立正常结构的枕寰枢三维有限元模型;然后改变正常模型参数建立寰枕融合模型.对正常模型和寰枕融合模型分别给予加载1.5N·m静态力矩模拟前屈、后伸、侧屈和轴向旋转4种生理运动,分析其运动特征、关节应力及韧带变形情况.结果 在1.5N·m的力矩下,寰枕融合模型与正常模型相比,寰枢间前屈运动角度从13.55°减小到11.88°,后伸角度从13.22°增加到15.24°,侧屈角度从4.05°增加到4.23°,旋转角度基本不变;寰枕融合后前屈时,寰齿关节应力从1.59 MPa增加到3.28 MPa,尖韧带、覆膜和翼状韧带变形量分别增加129.1％、157.6％和75.1％.结论 寰枕融合破坏了生理条件下的寰枢运动模式,使寰枢间的运动范围、关节应力及韧带变形发生较大变化,寰枢关节不稳定在屈曲运动时最明显.