目的:本课题旨在研制一种新型弧形带终板环钛网,以减少经颈前路椎体次全切除减压植骨内固定手术后诱发的钛网沉陷,并验证其力学特性。方法:1.利用正常人颈椎结构参数,改进现有直形钛网,研制新型弧形带终板环钛网。2.通过三维有限元法建立有效的人体颈4~颈6有限元模型。3.分别建立新型弧形钛网和传统直形钛网植入第5颈椎椎体次全切除的有限元模型,比较两组模型在五种不同运动模式下钛网、钛板及相邻终板面的应力情况。结果:1.成功研制出一种新型弧形带终板环钛网,新型钛网由一个传统钛网主体与两个终板环组合而成。钛网主体具有不同弧度、终板面具有不同角度,以适应颈椎生理曲度;终板环有1mm、2mm和3mm三种不同的规格,以匹配不同长度的减压槽。2.成功建立了人体颈4~颈6三维有限元模型,并通过有效性验证。3.两种内固定的等效应力结果:(1)在侧弯、单纯压缩、后伸、前屈和旋转载荷状态下,新型弧形钛网C6终板面后部的等效应力均小于传统直形钛网;而新型弧形钛网C6终板面前部和C4终板面的等效应力均大于传统直形钛网。(2)在不同载荷状态下,新型弧形钛网中钛网主体的等效应力均小于传统直形钛网,而且主要集中于终板环和钛网后部。(3)在不同载荷状态下,新型弧形钛网中钛板的等效应力均大于传统直形钛网,而且最大应力主要集中于钉孔区。结论:1.成功研制一种新型弧形带终板环钛网,新型弧形带终板环钛网设计合理,应力传导更符合人体颈椎承重结构。2.相比传统直形带终板环钛网,新型弧形带终板环钛网可改变总体应力的分布,可增加C4终板面和钛板的应力分布,减少钛网主体的应力分布。3.新型弧形带终板环钛网可减少C6终板面后部的应力,有可能减少钛网沉陷的发生。