“人工颈椎复合关节系统”的优化设计及生物力学评价

目的:优化"人工颈椎复合关节系统"("artificialcervical joint complex"ACJC)并进行生物力学评价.方法:在前期设计的基础上,以及通过测量工作得到的关于正常人体颈椎解剖和运动学参数,优化ACJC.新鲜的人体颈椎标本14具,随机取出7具作为正常颈椎组,在MTS858Mini Bionix II生物材料实验系统进行稳定性实验并测定各节段椎间活动度.随后将标本随机分为钢板固定组和假体植入组,每组7例,对每组标本分别进行实验前处理:钢板固定组依次行前路C5椎体次全切、植骨融合内固定术;假体植入组依次行C5椎体次全切、假体植入术.试验同正常颈椎组.结果:稳定性实验显示假体植入组与正常颈椎组相比,下颈椎在三维六自由度的ROM均无显著差异.而钢板固定组在前屈、后伸、左右侧弯中的活动范围(ROM)均小于显著其余两组.手术节段活动度测定显示,钢板固定组的各向ROM均显著小于其余两组,而假体植入组仅在后伸运动中ROM显著大于正常颈椎组,其余活动中均与正常颈椎组无显著差异.临近椎间活动度测定显示,三组间下位椎间隙活动度无显著差异;对于上位椎间隙,假体植入组与正常颈椎组无显著差异.钢板固定组前屈、后伸活动度均较其余两组显著增大.结论:应用该系统进行颈椎前柱重建,既重建了颈椎稳定性,又一定程度地保留了手术节段活动度,更符合颈椎生理性重建的要求.同时该方法避免了手术邻近节段椎间隙活动代偿性增大,对避免远期邻近节段退变加速可能具有重要意义.