摘要：背景:国内外有关寰枢椎后路融合器的报道较少,且存在许多不足,缺乏操作方便、植骨区域大、植骨稳定的融合器。目的:依据寰枢椎解剖学特征设计一款带融合器的寰枢椎后路内固定系统,并探讨其可行性。方法:收集100例(男、女性各50例)正常寰椎后弓及枢椎椎板的CT影像学资料,测量寰椎后弓高度及厚度、枢椎椎板斜率、寰椎后弓下缘至枢椎棘上缘突高度、寰枢椎椎间隙高度、两侧寰椎椎弓根外侧缘距离及后结节处至该线的距离并计算后弓外侧缘半径;取后结节旁4 mm处为进钉点,测量后弓螺钉置入长度及螺钉与后弓中线角度。分析解剖参数并设计带融合器的寰枢椎后路内固定系统。结果与结论:①寰椎后弓下缘至枢椎棘突上缘高度为(19.07±2.73)mm,寰枢椎椎间隙高度为(6.83±2.01)mm,枢椎椎板斜率为(58.34±7.60)°,寰椎后弓外侧缘半径为(26.77±2.14)mm,寰椎后结节高度为(10.45±1.61)mm,寰椎后结节厚度为(8.12±1.57)mm,寰椎后弓螺钉置入长度为(11.21±1.61)mm,螺钉与后弓中线角度为(53.34±6.30)°,左侧与右侧数据差异无显著性意义;②依据寰枢椎影像学测量数据成功设计了带融合器的寰枢椎后路内固定系统,并申请获得国家专利,为寰枢椎后路内固定提供新的补充内固定方式。

摘要：目的:基于影像学参数设计一种新型后路寰枢椎固定系统,运用有限元方法评价该系统固定的生物力学稳定性。方法:运用医学影像存档与通信系统测量工具对后弓发育正常且结构完整的成人寰椎CT进行解剖学参数测量,依据寰椎影像学测量参数设计出一种符合寰椎解剖结构的新型后路寰枢椎固定系统。对1例健康志愿者上颈椎进行薄层CT扫描,对其CT图片数字图像处理,进行网格划分、设置材料属性及载荷与边界条件,建立正常上颈椎有限元模型(正常模型),并与已发表文献对比验证其有效性;在正常模型基础上通过修改材料属性及去除横韧带构建寰枢椎失稳有限元模型(失稳模型),加载新型后路寰枢椎内固定系统至失稳模型上建立新型后路寰枢椎固定系统固定有限元模型(新型模型);运用Abaqus 2019对新型模型施加扭矩为1.5N·m,对该模型C0-C3节段屈伸、侧屈、旋转活动度进行计算分析,并与寰枢椎椎弓根螺钉固定有限元模型(椎弓根螺钉模型)对比。结果:设计出的新型后路寰枢椎固定系统符合寰椎的解剖结构,此系统由新型寰椎后弓钢板、连接棒及枢椎椎弓根螺钉组成。与以往文献对比,建立的正常模型验证有效。新型模型与正常模型相比减少了屈伸95.3%、侧屈92.6%、旋转99.0%的活动度,在各状态明显减少置入节段(C1-2)的活动度。有限元分析得出新型模型在屈伸、侧屈、旋转状态下C1-2节段活动度分别为1.10°、0.49°、0.59°,与椎弓根螺钉模型活动度相近;新型模型C2/3椎间盘最大应力在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转状态下分别为3.71MPa、5.84MPa、3.09MPa、3.43MPa、2.65MPa、3.59MPa,与正常模型最大应力一致;新型后路寰枢椎固定系统固定的应力主要集中于枢椎椎弓根螺钉根部及连接棒。结论:新型后路寰枢椎固定系统固定具有良好的生物力学稳定性,可作为寰枢椎失稳内固定的补充方式。