虽然三维有限元分析目前得到极大的发展，在复杂结构及工况中仍能适用，但存在其自身的局限性[11]：①有限元模型原始数据来源于人体影像学扫描，仅能反映某一个机体在某个时间点的基本生物力学特性[30]，而无法体现存在于个体之间的差异，或者同一个体在不同时间段或年龄段的变化差异，实验数据来源于健康成年男性，仅能代表该个体的具体生物力学特性；②人体组织的生物力学属性十分复杂，单单经过图像扫描或者既往尸体实验获取的属性特征获取的数据与生理状态的实际数值仍可能有较大差异，由此进行的计算结果可能与人体现实生物学状况存在差异，尤其是肌肉及韧带等软组织在不同的图像扫描及获取途径不同时，差别较大，容易造成较大实验误差，实验仅对颈椎重要韧带进行了设定，而未能对肌肉进行成功建模；③在有限元分析的人体结构几何构建过程中，各个不同的组织材料的理化特性不同，为此建模时赋予的数学特性，如是否为线形、是否均向性标准不一，难以获得较为一致的实验结果，在实验中，该模型在C1-2的活动度就超出了既往文献的数值，并出现了左右不称的实验数值；④在进行网格划分、边界条件设定、定义接触方式方面存在较多人为影响因素，结果的客观性有不确定性可能。

实验成功构建了包括颅底、寰椎、枢椎、中下颈椎在内的所有颈椎椎体及相关的椎间盘、后方小关节、椎板、棘突、前纵韧带、后纵韧带、棘上韧带、黄韧带、棘间韧带及关节囊韧带在内的重要骨性结构及韧带等软组织结构的正常人体全颈椎(C0-T1)三维模型，包括208 631个节点和660 876个单元，在加载1.5 Nm纯扭矩载荷条件下，模型在屈曲、伸展、左右侧弯和轴向扭转六个方向上活动度良好，除了C1-2的活动度稍大之外，其余节段所有的活动度均落在既往文献资料范围内。在各方向运动时的应力云图显示，该模型局部受力拟真程度高，具有很好的几何相似性，模型真实有效，为下一步拓展实施的颈椎生物力学研究提供良好的实验应用基础。

作者贡献：实验设计、实施及评估均为本文全部作者。

经费支持：该文章接受了“上海市科学技术委员会科研计划项目(0，15DZ)。”的资助。所有作者声明，经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。

利益冲突：文章的全部作者声明，在课题研究和文章撰写过程，不存在利益冲突。

伦理问题：临床试验研究的实施符合《赫尔辛基宣言》和医院对人体研究的相关伦理要求。文章的撰写与编辑修改后文章遵守了《观察性临床研究报告指南》(STROBE指南)。参与实验的受试者为自愿参加，均对实验过程完全知情同意，在充分了解本治疗方案的前提下签署“知情同意书”。

文章查重：文章出版前已经过专业反剽窃文献检测系统进行3次查重。

文章外审：文章经国内小同行外审专家双盲外审，符合本刊发稿宗旨。

作者声明：第一作者和通讯作者对研究和撰写的论文中出现的不端行为承担责任。论文中涉及的原始图片、数据(包括计算机数据库)记录及样本已按照有关规定保存、分享和销毁，可接受核查。

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文章来源：《化学与生物工程》 网址: http://www.hxyswgc.cn/qikandaodu/2021/0119/742.html