下颈椎三维有限元模型的建立

采用新鲜尸体完整颈椎标本，CT扫描读取C5椎节各结构的三维空间坐标，确立有限元模型的几何边界；根据文献设置材料参数；运用三维有限元分析程序ANSYS5.5，采用实体建模法建立颈椎骨性半结构的三维有限元模型。建立的C5椎节骨性半结构三维有限元模型，共有关键点564个，节点2178个，4面体单元7854个。模型模拟了下颈椎的椎体皮质骨、松质骨、终板以及颈椎侧块、椎弓根、椎板、横突、棘突等脊椎后结构的材料特性。所建模型结构完整，空间结构测量准确度高，单元划分精细，重点突出，较为准确地模拟了下颈椎的形态结构和生物力学特点。     

颈椎前路椎管扩大的三维有限元研究

目的：运用三维有限元法分析颈椎前路椎体撑开的安全性和椎管扩大的有效性。方法：采用下颈椎(C5)三维有限元模型，模拟颈椎前路椎体开槽撑开过程，分别施加80、120、160N荷载，采用静态分析方法对模型进行线弹性分析，观察应力分布与应变特征，并重建颈椎应变的截面轮廓图进行比较分析。结果：C5有效应力主要集中在椎板近棘突处，椎板内外壁主应力方向不同。应变后椎管面积增加率最大，集中在椎管中央和侧方；壁椎管内壁径增加率最小，160N载荷下椎管内壁的变形率为1．77％。结论：颈椎前路椎体撑开可扩大椎管，有效减小椎管内压应力，并提示在一分限度内是安全的。