背景:颈椎后凸畸形是常见的医源性颈椎曲度异常,是一种进行性发展的颈椎畸形,其影响儿童和成人正常的颈椎生理功能.目的:以二维有限元法观察颈椎全椎板切除对颈椎曲度的影响,以及颈椎椎间盘、韧带结构对维持颈椎生理曲度的作用.设计、时间及地点:三维有限元分析,实验于2003-01/2004-01在解放军第二军医大学长征医院完成.材料:实验中高分辨率、层面间隔为1 mm的颈椎横断面解剖图来自美国虚拟人计划中男性颈椎横断面解剖图,从The Visible Human Project网站免费下载.方法:采用高分辨率的颈椎横断面解剖图作为颈椎三维结构重建的数据源,重建伞椎板切除后颈椎三维模型包括颅底至第1胸椎中上部所有颈椎结构,模型不包括C2-C7椎板、棘突、黄韧带、棘间韧带和棘上韧带.根据文献撤道定义替代颈椎各结构的有限元单元类型和材质参数,如弹性模量,使用全椎板切除后颈椎模型,应用ansys6.1有限元分析软件,分析椎板切除后颈椎椎间盘和韧带结构对颈椎生理曲度的影响.主要观察指标:颈椎椎间盘、韧带结构(前纵韧带、后纵韧带)弹性模量变化对颈椎曲度的影响.结果:①全椎板切除后颈椎在多次反复加载负荷下,颈椎生理性前凸曲度减小,多次加载负荷后,颈椎上段生理性前凸消失,出现轻度后凸曲度.②颈椎椎间盘和韧带结构(前纵韧带、后纵韧带)弹性模量减小将加剧全椎板切除后颈椎后凸曲度,随着颈椎椎间盘、韧带结构弹性模量的增人,颈椎后凸曲度逐渐消失,并恢复正常生理性前凸曲度.结论:三维有限元分析显示,全椎板切除明显改变颈椎前凸曲度,使颈椎正常生理性前凸转变为后凸;颈椎椎间盘、韧带弹性模量增加将抑制全椎板切除后颈椎后凸曲度形成.