骨科有限元分析介绍
1、颈椎
颈椎，指颈椎骨。颈椎位于头以下、胸椎以上的部位。颈椎共有七块颈椎骨组成，除第一颈椎和第二颈椎外，其他颈椎之间都夹有一个椎间盘，加上第七颈椎和第一胸椎之间的椎间盘，颈椎共有6个椎间盘。每个颈椎都由椎体和椎弓两部分组成。椎体呈椭圆形的柱状体，与椎体相连的是椎弓，二者共同形成椎孔。所有的椎孔相连就构成了椎管，脊髓就容纳其中。
颈椎又是脊柱椎骨中体积最小，但灵活性最大、活动频率最高、负重较大的节段。
1.1 人体颈椎（一节与多阶段）三维有限元模型的建立
问题描述：
颈椎三维有限元模型的建立是各类有关颈椎生物力学问题分析的基础，根据研究问题目的不同，可以分别建立单一椎体或者多阶段椎体有限元分析模型，甚至在此基础上增加肌肉作用，为精确研究各类颈椎生物力学问题提供了保证。
主要结果：
单一椎体、多阶段椎体以及包含肌肉作用的各种三维有限元分析模型。
1.2 人工椎间盘置换术前后颈椎活动能力的有限元分析
问题描述：
人工椎间盘置换术在颈椎病患者中颇受欢迎，且疗效满意。这主要取决于手术后患者颈椎活动能力的提高。通过对椎间盘及椎体内应力的改变的研究，可以评价人工椎间盘置换术对颈椎节段活动及临近节段的生物力学特性的影响。也为临床手术疗效的预测提供参考。
主要结果：
人工椎间盘临近节段的椎间盘及椎体内应力大小及改变情况，人工椎间盘置换术后颈椎活动能力的评价。

问题描述：
颈椎椎板切除减压术通过切除双侧椎板达到减压或暴露椎管的目的。由于此术对颈椎结构破坏较大，故相应的颈椎生物力学改变在所难免，导致术后远期易引起颈椎后凸畸形，对其产生的机理需有待研究。
主要结果：
椎板切除前后，颈椎的稳定性及各部分韧带的受力情况，以及椎板切除前后，颈椎结构的活动度。
1.4 小关节切除术对颈椎生物力学的影响
问题描述：
脊柱小关节不但控制活动节段的运动方向，而且还有重要的承载功能。因此不同程度的小关节切除后对颈椎段的生物力学特性和稳定性有何影响是医患人员关注的重点。通过建立小关节切除前后的颈椎有限元模型进行对比分析获得影响结果。
主要结果：
小关节切除前后的三维有限元分析模型；切除小关节后颈椎的应力情况，以及颈椎的稳定性情况。
1.5 颈椎椎体的爆裂骨折的三维有限元分析
问题描述：
随着交通和建筑业的发展，颈椎损伤有渐增的趋势，颈椎爆裂骨折就是其中一种。通过分别测定颈椎爆裂骨折前后的运动变化，可以为治疗颈椎损伤提供一些生物力学依据。
主要结果：
正常颈椎关节的活动度以及爆裂骨折后颈椎关节的活动度。