1　生物学测量
　　近年来,随着内固定技术的迅猛发展,人们对寰椎解剖学测量的要求日趋精确化。Doherty等[1]直接测量了88个寰椎标本(欧洲人,无性别区分),以研究寰椎外部形态的变化规律及皮质骨厚度和骨小梁走行的分布特点。研究发现, 寰椎前弓的高度、两侧块高度、寰椎横径等差异较大。椎管矢状径平均约为32 mm (SD 2 mm)、左右横径为29 mm (SD 2 mm)。寰齿间距(stlas-dens interval, ADI, AO间隙) 成人约为3 mm,小儿为4 mm。寰椎前弓的平均厚度约为6 mm (SD 1 mm),后弓为8 mm (SD 2 mm)。后弓背侧皮质骨较薄。由于侧块关节面骨小梁的走行与分布密度基本一致,所以两侧块受力途径的变化范围很大。这些解剖数据上特点对致伤生物力学的分析有直接的指导意义。
　　2　致伤机制与生物力学分析
　　认识与了解一种脊柱损伤的致伤机制,并对损伤的生物力学原理进行分析对于损伤本身的预防、诊断和治疗都是非常重要的。按照Jefferson[2]的理论假设,寰椎骨折基本的致伤机制为:当高处落下的物体撞击头顶部或高处坠落头顶垂直触地时,枕骨髁陷入寰椎而导致寰椎骨折。Hays和Alk- er、Panjabi等经标本实验研究证实了这一假设。近年来许多作者应用计算机数字技术,通过建立三维数字化有限元模型来对寰椎骨折的生物力学机制进行研究。统一的观点认为,垂直于寰椎前后弓与侧块组成的环状结构的瞬间纵向暴力作用于两侧块或寰椎前后弓与两块交界皮质骨薄弱处而导致寰椎骨折。Teo等对这一机制作了补充,认为当巨大的瞬间过伸张力作用寰椎后弓的沟状结构时亦可造成骨折。一般与暴力接触部位为枕顶部,暴力多垂直于寰椎平面。不同致伤情况下暴力方向的不一致性造成了不同类型寰椎骨折的发生。一般认为偏向前侧或后侧的垂直暴力分别造成前弓或后弓骨折。当头部一侧受力或受力同时颈部有旋转运动而使头部转向一侧时,瞬间暴力偏聚于一侧,可导致一侧椎弓骨折或罕见的单侧侧块骨折。骨折类型可以是爆裂性的,也可以是压缩性的,根据不同的力学机制及不同的解剖基础而定。Jefferson骨折是在这一机制下的一种特殊的骨折类型,由于寰椎侧块受到离心性暴力而致寰椎四个薄弱点发生骨折,形成四个骨折段,故又称寰椎爆裂性骨折。
　　3　流行病学与临床分类
　　寰椎骨折是一种临床少见的脊柱损伤,约占上颈椎损伤的50%,约占脊柱骨折的1%~2%,多为脊柱复合损伤的一部分。Gleizes等研究发现70%的寰椎骨折合并其他上颈椎损伤,因此多见于各类寰枢椎复合体损伤。较常见的致伤原因是高速车祸,其它如潜水触地伤、高处坠落伤、重物打击伤等。一般多见于成年人,小儿少见。低龄伤者发生该型骨折多见于车祸致伤,而高龄伤者则多见于低高度坠落伤。大部分作者将寰椎骨折分为5种类型:单纯的寰椎前弓骨折,单纯的寰椎后弓骨折,寰椎前后弓复合骨折(寰椎爆裂性骨折, Jefferson骨折),单纯寰椎侧块骨折及单纯寰椎横突骨折。单纯的寰椎骨折较为少见,临床多见的为不同类型的寰枢椎复合损伤,如单纯后弓骨折合并齿突骨折、 Jefferson骨折合并齿突骨折等。