利用有限元分析评价四种内固定术治疗Ⅰ型Hangman骨折伴Ⅱ型齿状突骨折联合C2/3椎间盘损伤的生物力学性能。
方法选择1名30岁健康男性志愿者，采用16排螺旋CT对其C1～C3节段进行层厚0.5 mm的薄层扫描，利用Mimics、Geomagics、Pro/E及Ansys软件，建立正常C1～C3节段有限元模型(FE/Intact)。在FE/Intact模型基础上建立Ⅰ型Hangman骨折伴Ⅱ型齿状突骨折联合C2/3椎间盘损伤模型(FE/Fracture)；在FE/Fracture基础上分别建立4种内固定模型：前路钢板内固定模型＋齿状突螺钉＋C2/3椎间融合器固定模型(FE/ACP＋OS＋cage)；后路C2/3椎弓根侧块螺钉＋齿状突螺钉＋C2/3椎间融合器固定模型(FE/C2PS＋C3LMS＋OS＋cage)；后路C1～C3椎弓根侧块螺钉固定模型(FE/C1PS＋C2PS＋C3LMS)；齿状突螺钉钢板内固定模型(FE/AOSP)，对FE/Intact、FE/Fracture和4种内固定模型进行边界约束后，记录各内固定模型在不同工况下的Von Mises应力云图及最大应力值，计算三维活动度(ROM)。
结果建立了正常成年人C1～C3的三维有限元模型，包括403 674个单元，259 641个节点。在各工况下，FE/Fracture模型ROM较FE/Intact模型均增大，在C1/2节段，除FE/C1PS＋C2PS＋C3LMS的ROM值减小，其余3种固定模型在各个方向的ROM与健康颈椎的活动差异不大。在C2/3节段，FE/AOSP与FE/C1PS＋C2PS＋C3LMS相比，在前屈、后伸、左旋转、右旋转方向上的ROM分别减小70.7%、74.4%、38.9%、41.1%；FE/AOSP的ROM值较FE/ACP＋OS＋cage在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转和右旋转方向分别减小82.2%、82.8%、73.2%、64.8%、72.2%、81.5%。FE/AOSP的ROM值较在FE/C2PS＋C3LMS＋OS＋cage在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转和右旋转方向分别减小88.2%、81.2%、47.6%、41.2%、38.9%、39.0%。相较于其他3种内固定术在钉板或棒连接部位出现应力集中，AOSP组应力分布较均匀。
结论FE/AOSP能够处理Ⅰ型Hangman骨折伴Ⅱ型齿状突骨折联合C2/3椎间盘损伤，同时能保留寰枢关节的生理活动功能。