目的本课题根据正常颈椎解剖结构特点,设计并研制改良解剖型颈椎钛网,并通过进行三维有限元分析与现有钛网对照,验证改良解剖型钛网的安全性和实用性。方法1.根据国人颈椎解剖学特点及现有钛网的基础设计并研制颈前改良解剖型钛网。2.建立正常人颈3~颈7的三维有限元模型,并验证该模型的有效性。3.在正常人有限元模型基础上,模拟颈椎前路椎体次全切除两种钛网植骨手术,以传统钛网为对照,比较两种钛网植骨下对钛网、椎体及钛网对终板-钛网界面应力分布的差异。结果1.设计并研制了改良解剖型颈前钛网,个体化选择相应终板角度的锁定环,并可根根据减压槽的长度和终板角度可选用相应的规格,避免了术中对钛网的裁剪,降低了钛网与终板接触面应力集中,从而解决了传统钛网术后发生下沉的问题。2.正常的颈3~颈7有限元模型。在各种载荷状态下的颈椎活动度与文献报道的结果一致。3.两种钛网经有限元分析后结果:(1)钛网本身在各个受力情况下,传统钛网上的等效应力均远大于相同情况下的新型钛网上的等效应力;且传统钛网的上出现最大应力的地方正是钛网剪裁过后与终板接触的地方,表现应力集中。改良钛网应力较大的部位在网体周边,分散均匀。(2)从椎体的应力分布上来看,在各种载荷状态下,改良钛网的应力要小于传统钛网。(3)改良钛网颈4下终板-钛网接触面和颈C6上终板-钛网接触面8个各个接触点的应力小于普通钛网相应接触点的应力。结论1.所设计的改良解剖型钛网可有效增加手术节段的稳定性,避免术后钛网沉陷。2.颈3~颈7三维有限元模型经验证有效,可以用于三维有限元分析。3.使用改良解剖型钛网能够降低终板-钛网界面的应力,避免终板应力过度集中,理论上可以降低钛网下沉的发生率。