研究背景：寰椎骨折是一种较为常见的上颈椎创伤性疾病。其可能影响呼吸系统、循环系统正常生理功能。寰椎骨折治疗具有风险大、难度高、极具挑战性的特点。常用方法分为保守治疗及手术治疗。目前临床上多选择保守治疗,但其可能造成疗程迁延,引起诸多并发症。而现有的枕颈融合手术和寰枢椎融合手术虽然能保护寰椎内中枢神经及周围神经的安全性,但同时也不同程度造成上颈椎运动受限。为寻求兼顾恢复稳定性和保留活动性的固定方法,生理性固定的概念由此产生。近年来国内外有学者开展了对寰椎骨折生理性固定的研究,并应用于临床病例的治疗。同时,课题组尝试使用后路单纯固定寰椎方法治疗寰椎骨折,取得一定疗效。基于以上理念与尝试,并结合临床经验教训,课题组对经后路单纯固定寰椎的方法进行探索,设计了一种新的后路内固定系统,即寰椎后路板-棒内固定系统。研究目的：进行尸体标本寰椎固定操作,调整内固定系统的具体细节设计,使之符合寰椎固定需求；通过生物力学实验,测试使用内固定系统治疗不稳定性寰椎骨折后,寰椎稳定性指标变化,分析其恢复寰椎稳定性的作用与效果,为进一步将内固定系统应用于临床治疗,提供较为完善的理论基础。研究方法：第一部分：采集2具上颈椎完整、无畸形及肿瘤的人尸体标本,进行局部解剖,熟悉上颈椎解剖结构及寰椎侧块螺钉置钉方法,熟悉寰椎骨折分类,设计骨折模型制作方法。使用初版设计的板-棒内固定系统置入寰椎,以检验内固定系统后弓“板”结构能否与寰椎后弓贴附。第二部分：采集6具上颈椎解剖结构完整、无畸形、肿瘤及骨质疏松,制作模型并分组：A组(完整模型组)；B组即寰椎骨折模型组,分为B1组(寰椎后弓两处骨折模型,Landells Ⅰ型),B2组(Jefferson骨折模型,Landells Ⅱ型)；C组,即骨折模型内固定组,分为C1组(B1组+后路板-棒内固定系统),C2组(B2组+后路板-棒内固定系统)。常规以包埋材料(本研究使用常规的聚甲基丙烯酸甲酯)制成的包埋盒包埋固定于生物力学实验机上,测定CO-C1、C1-C2节段前屈／后伸、左右侧屈、左右旋转方向的运动范围(Range of Motion, ROM、中性区(Neutral Zone,NZ)、上颈椎刚度值(包括轴向刚度、弯曲刚度、侧屈刚度和扭转刚度)。数据以“均数±标准差”(x±s)表示。应用SPSS17.0软件进行统计学分析,对不同状态的模型组,各组之间均数比较采用单因素方差分析(ANOVA),多组间均数两两比较采用q检验分析,确定P<0.05作为差异有统计学意义的P值范围。结果：上颈椎区域骨性组成部分主要包括枕骨下部、寰椎、枢椎,主要关节包括寰枕关节、寰枢关节(包括寰枢外侧关节、寰齿前关节、寰齿后关节),特有的韧带结构包括：寰枕前膜、寰枕后膜、寰枕外侧韧带、寰枢前膜、寰枢后膜以及对该部位稳定性尤为重要的寰椎十字韧带。寰椎侧块螺钉置入时选择临床常用的进钉点,即取枢椎侧块的中线,该线上位于寰椎后弓的后缘表面,并距后弓上缘3mm处。上颈椎CO-C1、C1-C2节段,B1组及B2组模型与A组各方向ROM值、NZ值相比,均增大,刚度值减小,差异有统计学意义(P<0.05)；C1组与B1组比较,各方向ROM值、NZ值减小,刚度值增大,差异有统计学意义(P<0.05)；C2组与B2组比较,ROM值、NZ值减小,刚度值增大,差异有统计学意义(P<0.05)；C1组与A组比较,各方向ROM值、NZ值减小,刚度值增大,但差异无统计学意义(P>0.05)；C2组与A组比较,各方向ROM值、NZ值增大,弯曲、侧屈及轴向刚度值增大而扭转刚度值减小,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论：生物力学实验研究结果表明,寰椎后路板-棒内固定系统,既能恢复不稳定性寰椎骨折的稳定性,又可保留其生理运动功能,避免了目前临床常用的枕颈融合术和寰枢椎融合术两种术式牺牲运动节段的缺点。同时该系统对寰椎后弓两处骨折的疗效稍好于Jefferson骨折。