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[目的]本论文设计了四种几何形状不同、适合中国人颈椎解剖学特点新型颈椎前路钢板(x形钢板、X形中间开孔钢板、工形钢板、H形钢板)，与Orion颈椎前路钢板螺钉内固定系统参比，通过生物力学、骨形态计量学和组织形态病理学分析等实验研究，得出相应的统计学实验数据并进行统计分析，希夷为临床治疗颈椎疾病设计、筛选一组更适合国人、更合理、更科学的新型颈椎前路内固定系统.
[方法 ]结合国人颈椎的解剖学特点，设计外形不同的4种新型的颈椎前路内固定系统，研究分三部分展开：1、钢板外形设计、分组，实验模型的制备.2、5种钢板固定的生物力学几方面研究.3、5种国人颈前路内固定钢板螺纹钉系统骨密度测量、骨组织形态计量学观察、骨组织形态计量学指标测量。
[结果]1、应力遮挡率结果表明：X形钢板和工形钢板内固定组在压缩、前屈、后伸、左侧弯、右侧弯状态下，应力遮挡率小于其它各组，(P<0.05)，具有统计学差异。2、应力松弛实验结果表明：各组标本7200s应力松弛下降量无统计学差异，(P>0.05).蠕变实验结果表明：在相同恒应力作用下，各组7200s应变上升量无统计学差异，(P>0.05).3骨密度测量结果表明：1)、螺钉固定部位边缘的松质骨骨密度显著低于非螺钉固定部位椎体松质骨，具有统计学差异，(P<0.05)；2)、X形钢板螺孔边缘组颈椎松质骨骨密度大于其它各内固定组，具有统计学差异，(P<0.05)；3)、工形钢板螺孔边缘组骨密度大于X形中间开孔钢板螺孔边缘组、H形钢板螺孔边缘组、Orion形钢板螺孔边缘组(P<0.05)；4)、X形中间开孔钢板螺孔边缘组骨密度大于H形钢板螺孔边缘组和Orion形钢板螺孔边缘组具有统计学差异，(P<0.05)；5)、H形钢板螺孔边缘组骨密度大于Orion形钢板螺孔边缘组，具有统计学差异，(P<0.05).6)、X形与工形钢板螺孔边缘组骨密度相接近，无统计学差异，(P>0.05).7)、X形和工形钢板螺钉固定部位边缘的松质骨骨密度显著高于其它钢板螺钉固定部位边缘的松质骨骨密度，具有统计学差异，(P<0.05).4、骨组织形态观察结果表明：1)、非螺钉固定部位椎体松质骨骨小梁排列细密、整齐；2)、螺钉固定部位边缘的松质骨骨小梁排列紊乱，甚至部分骨小梁断裂；3)、X形钢板固定组的螺钉固定部位边缘的松质骨骨组织形态好于其它各内固定组；4)x形中间开孔钢板螺孔边缘组和工形钢板螺孔边缘组骨小梁排列较紊乱，骨小梁断裂较重；5)、H形钢板螺孔边缘组和Orion形钢板螺孔边缘组骨小梁排列紊乱，骨小梁断裂严重.5、骨组织形态计量学指标测量结果表明：1)、非螺钉固定部位对照组的椎骨骨小梁表面周长、骨小梁面积、骨量、骨小梁平均厚度大于其它各钢板螺钉固定边缘组，具有统计学差异意义(P<0.05)；2)、非螺钉固定部位对照组的骨小梁分离度小于其它各钢板螺钉固定边缘组，具有统计学差异意义(P<0.05)；3)、X形钢板螺孔边缘组和工形钢板螺孔边缘组的骨小梁表面周长、骨小梁面积、骨量、骨小梁平均厚度大于其它钢板螺钉固定边缘组，骨小梁分离度小于其它钢板螺钉固定边缘组，具有统计学差异意义(P<0.05)；4)、x形钢板螺孔边缘组和工形钢板螺孔边缘组比较无统计学差异(P>0.05)；5)、H形和Orion形钢板螺孔边缘组骨小梁表面周长、骨小梁面积、骨量、骨小梁平均厚度无统计学差异，(P>0.05)；6)、x形钢板螺孔边缘组骨小梁分离度小于其它内固定组具有统计学差异意义，(P<0.05)；7)、H形和Orion形钢板螺孔边缘组骨小梁分离度无统计学差异，(.P>0.05).工形和x形中间开孔钢板螺孔边缘组骨小梁分离度无统计学差异，(P>0.05).
[结论]研究结果表明：新型X形钢板和工形钢板具有内固定后应力遮挡率小、螺钉孔边缘密度降低小、骨组织计量等参数指标改变小等优点，可以在一定程度上减少内固定后的应力遮挡，可以相对减少固定节段的椎体骨质疏松的发生，同时可以防止因钢板固定引起的螺钉与骨界面应力过于集中，减少钉骨界面的骨破坏、增强螺钉抗拨出强度。Orion形钢板、X形中间开孔钢板、H形钢板内固定后应力遮挡率相对较大，内固定后，内固定螺钉孔边缘部位骨密度降低较大；骨组织计量等参数指标改变大.
[方法 ]结合国人颈椎的解剖学特点，设计外形不同的4种新型的颈椎前路内固定系统，研究分三部分展开：1、钢板外形设计、分组，实验模型的制备.2、5种钢板固定的生物力学几方面研究.3、5种国人颈前路内固定钢板螺纹钉系统骨密度测量、骨组织形态计量学观察、骨组织形态计量学指标测量。
[结果]1、应力遮挡率结果表明：X形钢板和工形钢板内固定组在压缩、前屈、后伸、左侧弯、右侧弯状态下，应力遮挡率小于其它各组，(P<0.05)，具有统计学差异。2、应力松弛实验结果表明：各组标本7200s应力松弛下降量无统计学差异，(P>0.05).蠕变实验结果表明：在相同恒应力作用下，各组7200s应变上升量无统计学差异，(P>0.05).3骨密度测量结果表明：1)、螺钉固定部位边缘的松质骨骨密度显著低于非螺钉固定部位椎体松质骨，具有统计学差异，(P<0.05)；2)、X形钢板螺孔边缘组颈椎松质骨骨密度大于其它各内固定组，具有统计学差异，(P<0.05)；3)、工形钢板螺孔边缘组骨密度大于X形中间开孔钢板螺孔边缘组、H形钢板螺孔边缘组、Orion形钢板螺孔边缘组(P<0.05)；4)、X形中间开孔钢板螺孔边缘组骨密度大于H形钢板螺孔边缘组和Orion形钢板螺孔边缘组具有统计学差异，(P<0.05)；5)、H形钢板螺孔边缘组骨密度大于Orion形钢板螺孔边缘组，具有统计学差异，(P<0.05).6)、X形与工形钢板螺孔边缘组骨密度相接近，无统计学差异，(P>0.05).7)、X形和工形钢板螺钉固定部位边缘的松质骨骨密度显著高于其它钢板螺钉固定部位边缘的松质骨骨密度，具有统计学差异，(P<0.05).4、骨组织形态观察结果表明：1)、非螺钉固定部位椎体松质骨骨小梁排列细密、整齐；2)、螺钉固定部位边缘的松质骨骨小梁排列紊乱，甚至部分骨小梁断裂；3)、X形钢板固定组的螺钉固定部位边缘的松质骨骨组织形态好于其它各内固定组；4)x形中间开孔钢板螺孔边缘组和工形钢板螺孔边缘组骨小梁排列较紊乱，骨小梁断裂较重；5)、H形钢板螺孔边缘组和Orion形钢板螺孔边缘组骨小梁排列紊乱，骨小梁断裂严重.5、骨组织形态计量学指标测量结果表明：1)、非螺钉固定部位对照组的椎骨骨小梁表面周长、骨小梁面积、骨量、骨小梁平均厚度大于其它各钢板螺钉固定边缘组，具有统计学差异意义(P<0.05)；2)、非螺钉固定部位对照组的骨小梁分离度小于其它各钢板螺钉固定边缘组，具有统计学差异意义(P<0.05)；3)、X形钢板螺孔边缘组和工形钢板螺孔边缘组的骨小梁表面周长、骨小梁面积、骨量、骨小梁平均厚度大于其它钢板螺钉固定边缘组，骨小梁分离度小于其它钢板螺钉固定边缘组，具有统计学差异意义(P<0.05)；4)、x形钢板螺孔边缘组和工形钢板螺孔边缘组比较无统计学差异(P>0.05)；5)、H形和Orion形钢板螺孔边缘组骨小梁表面周长、骨小梁面积、骨量、骨小梁平均厚度无统计学差异，(P>0.05)；6)、x形钢板螺孔边缘组骨小梁分离度小于其它内固定组具有统计学差异意义，(P<0.05)；7)、H形和Orion形钢板螺孔边缘组骨小梁分离度无统计学差异，(.P>0.05).工形和x形中间开孔钢板螺孔边缘组骨小梁分离度无统计学差异，(P>0.05).
[结论]研究结果表明：新型X形钢板和工形钢板具有内固定后应力遮挡率小、螺钉孔边缘密度降低小、骨组织计量等参数指标改变小等优点，可以在一定程度上减少内固定后的应力遮挡，可以相对减少固定节段的椎体骨质疏松的发生，同时可以防止因钢板固定引起的螺钉与骨界面应力过于集中，减少钉骨界面的骨破坏、增强螺钉抗拨出强度。Orion形钢板、X形中间开孔钢板、H形钢板内固定后应力遮挡率相对较大，内固定后，内固定螺钉孔边缘部位骨密度降低较大；骨组织计量等参数指标改变大.