背景　　 近年来,随着我国人口日趋老龄化和交通意外等致伤因素的增多,寰枢椎不稳患者的数量逐年增长,与其相关的手术是脊柱外科技术难度最大、风险最高的操作。制约手术的瓶颈问题是寰椎椎弓根螺钉的置入,而限制寰椎椎弓根螺钉应用的主要解剖结构就是椎弓根峡部的存在。以往,外科医师因为担心损伤寰椎后弓周围的重要解剖结构,不敢使螺纹破出椎弓根峡部。而事实上,既往术后随访发现,部分螺钉破出骨壁的患者术后并未出现不良症状,螺钉的破出也未影响其生物力学效果;力学分析也证实,骨组织和椎弓根螺钉的材料均可以承受远远超出生理负荷的力量。盛京医院脊柱创伤骨科近年来在行寰椎椎弓根螺钉固定术时采用了“三点分离定位法”,通过在寰椎后弓与周围重要结构间应用薄层隔离物的方法实现了重要解剖结构与寰椎后弓间的分离,也使寰椎椎弓根螺钉部分破出骨壁成为可能。　　 目的　　 利用三维有限元分析的方法讨论在生理负荷下部分破出骨壁的椎弓根螺钉与标准位置置钉的椎弓根螺钉间抗拔出力及抗侧向力的区别。　　 方法　　 选取一例健康患者,行X线等检查排除枕颈部畸形,将其0.6mm层厚的高分辨率CT图像导入三维重建软件,在软件中首先确定骨结构为研究对象,然后选取半寰椎为研究范围,建立三维模型后将各层面中的空洞逐一处理,并擦去多余的骨或其它结构,以免影响后期运算。然后对模型进行平滑等操作,再将骨模型与导入的4.0mm椎弓根螺钉通过布尔运算进行组合,三种置入螺钉的方案分别为:①螺钉部分破出椎弓根峡部上壁;②标准置钉——螺钉完全被椎弓根包绕;③螺钉部分破出椎弓根峡部下壁。组合后再次平滑处理,然后将模型利用逆向工程软件进行减噪、光滑等逆向工程操作,检查模型确认无异常结构后导入有限元软件,先进行材料赋值,然后划分网格,划分网格时保留真实的螺纹结构而不进行平滑,以确保实验的准确性,然后在椎弓根对称面和钉尖所对的面施加固定约束。首先,在螺钉尾部施加符合生理负荷的1KN拔出力,方向由钉尖沿螺钉轴线指向钉尾;另外,在螺钉尾部施加60N的生理负荷,方向为朝向骨壁破损的方向,比较不同情况下螺钉的生物力学表现。　　 结果　　 三种置钉方案下,螺钉受力后均未发生位移,说明其都能承受所施加的生理负荷:施加的朝向骨壁破出方向的力量没有造成骨壁的破损和螺钉的位移。随着螺钉位置的改变,螺纹破出骨壁处与骨皮质接触增多,该处骨皮质受力亦增加。　　 结论　　 使螺钉部分破出寰椎椎弓根峡部的方法可以提供足够的抗拔出力和抗侧向力;螺钉破出椎弓根峡部的位置可以根据术中撑开或压缩的需要置于椎弓根的上部或下部。皮质骨在对抗拔出力时发挥重要作用,螺纹破出骨壁的情况下,螺钉与皮质骨接触面积的增加是其仍能够承受拔出力的重要原因。通过部分破出螺纹的操作,可以取得“椎弓根扩张成形术”的效果,此方法可以推广至全脊柱椎弓根螺钉手术。