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研究目的设计一种基于寰枢椎传统钉棒基础上的寰枢椎U型棒钛缆内固定技术,并通过影像学研究和离体人体标本的生物力学研究,评估其安全性及生物力学稳定性。研究方法1、获取从2016年6月至2016年8月门诊和病房所摄50例成年人(男女各25例)患者的颈椎CT薄层扫描及三维重建图像,利用Philips IntelliSpace Portal系统测定C1椎弓根的尺寸,包括高度和宽度,设计C1椎弓根螺钉的理想钉道,确定理想的进钉点及内倾角。2、选取6具新鲜成人的枕颈部标本(C0 3)节段,通过实验机器对其施加1.5Nm的纯力偶矩,产生前后屈伸、左右侧屈、轴向旋转六个方向的纯力偶矩,每次实验测试时加载3个循环,每次循环持续10秒,并按照以下实验顺序记录第3次循环的前屈后伸、左右侧屈、左右旋转6个方向上的三维运动范围(ROM):完整组(M1组)、Gallie组(M3组)、Bilateral cable组(M4组)、Unilateral cable组(M5组)、双侧PS组(M6组)、失稳组(M2组)。结果1、评价寰椎椎弓根螺钉相关测量数据的左侧和右侧之间没有统计学上的显著性差异(P>0.05),在男性和女性之间的许多参数中存在统计学差异(P<0.05),而两者的钉道内倾角,女性大于男性,但没有统计学差异(P>0.05)(表1 3)。椎弓根高度<4.0mm螺钉直径的比例为23%(23/100),而<3.5mm螺钉直径的比例达到13.0%(13/100)。理想寰椎椎弓根螺钉钉道的进钉点与矢状面的垂直距离,男性为19.93±1.32mm,女性为18.01±1.24mm,螺钉的内倾角度,男性为7.07±2.19°,女性为7.20±1.65°,钉道长度,男性为28.52±1.70mm,女性为27.74±1.96mm。2、6具标本的失稳组较完整组均表现出明显活动度增加,所有标本分别加载4种不同内固定组合后,寰枢椎在不同工况下的活动度均有不同程度的显著性减少,稳定性增加。Unilateral cable组与其它内固定组ROM相比,在各个方向上均有所减少,特别是在左右侧屈及轴向旋转方向上有显著性差异。结论1、寰椎椎弓根螺钉置钉的安全性主要取决于椎动脉沟下方椎弓根的外壁高度和髓腔高度,通过患者术前的CT薄层扫描及三维重建片,评估寰椎椎弓根置钉的安全性至关重要,对于外壁高度<3.5mm的患者应谨慎置钉,而对于无髓腔的患者避免选择椎弓根螺钉,而应选择替代方案。2、寰枢椎U型棒钛缆内固定系统手术操作简单、安全,稳定性好,可以作为寰枢椎椎弓根螺钉固定技术的替代方案和补救术式,从而有效治疗寰枢椎脱位,特别是难复性脱位。