研究目的 上颈椎疾患是临床常见、且在治疗上较为棘手的问题。拟通过此研究达到以下目的：①了解寰椎横韧带的形态学特点以及生物力学特性；②对各型寰椎骨折通过三维运动范围(Range of motion,ROM)的研究，了解不同类型的寰椎骨折后上颈段稳定性的改变情况，以指导临床治疗方案的确定；③利用三维有限元方法(Finite element method,FEM)建立寰椎、枢椎的FEM模型，并通过此模型对寰椎骨折、枢椎齿状突骨折及Hangman骨折的发生机制予以分析；④对寰椎侧块后路螺钉固定的可行性予以研究，提出一种临床治疗上颈椎不稳定的新方法；⑤根据寰枢椎脱位的临床特点，提出寰枢椎脱位的临床分型，并总结临床对上颈椎相关外科疾患治疗的经验。 材料与方法 1．成人寰枢椎固定标本24例及新鲜寰椎横韧带标本9例。对横韧带的解剖学特性予以观察，并对2例新鲜横韧带标本行组织学切片观察。对7例新鲜横韧带标本，通过MTS材料测试仪测量其抗拉伸性能。 2．取12例新鲜上颈椎标本，将标本分为A组：正常上颈椎、B组：双侧后弓骨折、C组：双侧后弓及一侧前弓骨折、D组：前后弓四部分骨折(Jefferson骨折)、E组：一侧侧块骨折及F组：一侧侧块骨折合并同侧前弓骨折。每组标本6例，B、C、D组标本重复使用，E、F组标本重复使用。在标本上固定标志后，将标本固定于脊柱三维运动试验机上，施加2.0N·m的纯力偶矩，以摄像头拍摄上颈段在零载荷及最大载荷状态下的运动，将图像录入计算机，通过计算机处理程序计算出各种条件下的C0-C1及C1-C2间的相对夹角，分析与载荷相同方向的ROM，即主运动，比较各种寰椎骨折情况下与正常状态的ROM，分析各种寰椎骨折时上颈椎的稳定性变化情况。 3．取正常成人寰椎及枢椎去软组织新鲜健康完整骨标本各1例，以螺旋CT行轴向扫描，获取骨性组织准确的三维空间结构信息，利用Pro/E等建模工具建立寰椎及枢椎骨性结构的三维立体模型，将模型转移到FEM软件Mark的前处理工具Me血as，赋予材料特性，划分单元网格；根据衰椎、枢椎齿状突及Hangman骨折的临床特点，模拟施加各种拟订的边界条件和载荷，并求解计算模型的应力应变分布，对计算结果进行合理提取，并与预定效果作比较，分析出合理的外伤成因及相关后果。 4．对30例中国成年人的衰椎干骨标本具有临床意义的数据进行解剖学测量；对6例新鲜颈椎尸体标本的后入路颈2神经根与震椎侧块的关系进行观察；同时，测试衰椎侧块螺钉的拔出力，并与枕骨螺钉及枢椎椎弓根螺钉的拔出力进行比较。取6例新鲜上颈椎标本造成衰椎侧块骨折后，予以后路侧块螺钉固定，以脊柱三维运动试验机测量固定前后上颈椎的ROM进行比较，并比较与正常值间的差异。 5．对头颈双向牵引床的设计及临床应用、衰枢椎脱位的分型及其治疗、颈前路直接螺丝钉固定治疗齿状突＊型骨折、枕颈CD在上颈椎外科疾患治疗中的应用、上颈椎外科治疗的并发症等临床经验予以总结。结 果 1．衰椎横韧带的长度为：20刀士2．4＊．5－25．l）mm；中点部位的厚度为2＊士0．5＊．2刁．l）mm；中点部位的宽度为10．7士1石阴刀叶．2）rum。横韧带与枢椎齿状突的关系可分为三种类型：①横韧带将齿状突后面完全包裹，占 30．3％；②横韧带包裹齿状突后面的大部（超过 1／2），占54．5％；③部分覆盖齿状突的下部（不超过1／2），占匕二％。衰椎横韧带的齿状突面的中部可见有纵行的纤维，组织切片显示为较疏松的结缔组织。横韧带的平均最大载荷为：605．5士89．6N，平均最大变形量为：4．3士0．snun。 2．利用重复测量样本的方差分析方法对各组襄椎骨折后的CO．l及C 12间的 ROM与正常颈椎的 ROM进行比较，结果示：①单纯衰椎后弓骨折后，＊0－1间除在旋转上有增加叩值＜0刀5）外，在其他方向上与正常无区别；C12间在屈伸上有所增加，余方向与正常无区别；②后弓骨折同时伴有一侧前弓的骨折，CO．l间的运动范围在各个方向上均较正常增大o值＜0刀5）；CI－2间除旋转变化不明显外，前屈／后伸及左／右侧弯均较正常有明显差异o值＜0刀5）；③前后弓四部分骨折（Jeffeson骨折）时，CO－l及 CI．2间在所有方向上的 ROM均有明显变化o值＜0刀5），必须明确的是，此时记录的C卜2间的旋转是明显的减小，而不 －2－是增大；④单纯一侧侧块骨折，CO－l及 CI．2间在所有方向上的 ROM与正常相比均有明显的改变o值＜0刀5），⑤当一侧侧块骨折合并同侧的前弓骨折时，上颈椎节段间的 ROM除 CI－2间的旋转改变不明显外，余方向上＊OM均增加明显0值＜0．05）。组间比较稳定性也有差异，但表现在不同的运动方向上。 3．通过对衰椎及枢椎设定不同的边界条件及予以加载，计算结果显示，无论上关节面加载的方向如何，衰椎前弓的受力均为最大，其次是侧块及后弓与侧块交界处。枢椎衰齿关节面受相同力，角度越向后上，应力带越向椎体移动；枢椎齿突与横韧带接触面受相同力，角度越向