胡 勇       张美超      赵红勇    袁振山    董伟鑫

摘要： 目的　通过有限元分析方法评估人工寰齿关节置换后寰枢椎各部件的生物力学性能，以便对其结构优化提供理论依据。方法　对人体正常新鲜寰枢椎尸体标本和人工寰齿关节行薄层CT扫描，利用Mimics软件、Freeform Plus软件及Ansys软件，模拟临床前路减压术，将人工寰齿关节模型装配于寰枢椎模型上，构建人工寰齿关节置换后寰枢关节几何模型。对实体模型进行网格划分，并在网格模型基础上添加相关韧带结构，最终建立人工寰齿关节置换后寰枢关节的有限元网格模型。给予模型分别施加前屈、后伸、侧屈、旋转4种生理载荷，计算分析不同载荷下人工寰齿关节置换后寰枢椎各部件的应力分布情况。结果　在前屈和后伸状态下，枢椎螺钉钉尾处表现高应力，而寰椎螺钉钉尾未出现高应力；在各种运动状态下，应力集中区分别为人工寰齿关节钢板钉孔处和两部件接触处，枢椎钢板与椎骨接触处也出现应力集中。结论　人工寰齿关节钢板钉孔处、枢椎螺钉钉尾和寰枢椎部件接触处容易出现应力集中，人工寰齿关节表面需要涂层处理及其材料硬度和耐磨性有待进一步优化。