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目的:设计并制作3D打印颈椎前路椎弓根螺钉(ATPS)的置钉导板,经导板置钉并分析置钉的准确性。从而以此为基础,分析并评价3D打印前路椎弓根螺钉固定的人工椎体在颈椎结核单节段融合固定术中的可行性及临床价值。方法:选取4具Sawbones颈椎骨模(C1-C7)进行CT扫描,应用Mimics19.0软件设计出3D打印模型上的前路椎弓根螺钉安全置钉通道。在3D打印导板辅助下向颈椎骨模(C3-C7)置入20枚前路椎弓根螺钉。并对置钉后的颈椎模型进行二次CT扫描,测量螺钉在椎弓根横断面和矢状面偏离中线的数值,根据螺钉偏离椎弓根的绝对值及相对值两种评价方式评价置钉的安全性。其次,收集1例南昌大学附属人民医院骨科收治并将3D打印前路椎弓根螺钉固定的人工椎体应用于C5-6单节段颈椎结核融合固定术的病例。进而,术后完善颈椎前路椎弓根螺钉固定的人工椎体组和传统的钛网、钛板组两种固定方式的有限元对比分析。同时构建人工椎体植入单节段椎体模型和钛网、钛板植入长节段椎体间模型,分别收集两种固定方式下静载、前屈、后伸、左扭转、右扭转、左侧弯、右侧弯状态下的应力云图,比较并分析两种固定方式下的应力分布情况及引发相邻椎体退变的可能性。结果:置入的椎弓根螺钉在横断面向内、外偏移的差异均无统计学意义(P=0.688),且在矢状面向上、下偏移的差异亦无统计学意义(P=0.967)。根据螺钉偏离椎弓根的绝对值评价,位于安全位置的螺钉为19/20(95%);根据螺钉偏离椎弓根的相对值评价,危险置钉数为0/20。其次,在明确前路椎弓根螺钉置钉安全性和准确性的基础上,3D打印前路椎弓根螺钉固定的人工椎体可有效应用于颈椎结核单节段融合术,且患者术后疗效及预后良好。术后随访提示人工椎体固定在位,椎弓根螺钉均无松动迹象,实现骨性融合,结核病灶完全治愈。进而,术后成功构建人工椎体植入C5-6椎体间的单节段模型和常规钛网、钛板植入C4-7椎体间的长节段模型,并对人工椎体组和常规钛网、钛板组两种固定方式进行了有限元对比分析。结果显示,人工椎体组的固定应力在静载、前屈、后伸、左扭转、右扭转、左侧弯、右侧弯状态下更为均匀分散,而钛网、钛板组的固定应力分布则普遍集中。结论:3D打印导板辅助颈椎前路椎弓根螺钉的置入过程安全、有效。3D打印颈椎前路椎弓根螺钉固定的人工椎体可有效应用于颈椎结核单节段融合固定术中,且该固定方式稳定可靠,并可实现单节段固定。通过对前路椎弓根螺钉固定的人工椎体和常规钛网、钛板两种固定方式进行有限元对比分析,可得知前路椎弓根螺钉固定的人工椎体可有效延缓相邻椎体退变,最大限度地保留颈椎运动节段与功能。