一种新型颈椎前路可固定式钛笼三维有限元模型的建立

摘要

目的:基于人体C4～C6节段椎体次全切除术(ACCF),应用一种新型颈椎前路可固定式钛笼,建立三维有限元仿真分析模型.方法:获得健康男性颈椎薄层CT图像,利用Mimics软件进行颈椎骨性结构三维重建,导入3-Matics软件进行模型修补,补充结构,利用Ansys软件完成有限元模型的建立.计算正常颈椎模型各节段的运动范围,与文献数据进行对比以验证其有效性,并模拟颈椎椎体次全切除术式,将新型钛笼模型添加到减压区,建立C5节段ACCF钛笼固定有限元模型.结果:建立的正常颈椎C4～C6节段钛笼三维有限元模型各节段的运动范围与既往文献研究结果近似;对ACCF术式有限元模型进行静态力学分析,获得钛笼与相邻椎体表面等效应力值.结论:新型钛笼三维有限元模型的设计,对于降低钛笼沉降可起到积极作用,该模型与实体标本具有较好的相似性,可用于术式模拟和后续实验研究,并为颈椎内固定器械的设计提供技术支持.