研究背景基于颈椎前路内固定系统在临床应用中发现问题为本论文选题切入点：1、颈椎前路内固定系统固定临近节段出现系列问题：诸如异位骨化、退行性变出现或加重、间盘突出、椎间隙变窄、椎体滑脱、稳定性下降等并发症。纠其原因，与内固定刚性固定后，其固定范围内应力摭挡效应加大，钢板弹性小、钢性大相关。2、相对于四肢骨折的多种可选择的内固定器而言，目前颈椎前路内固定器械品种较为单一，尤其对于合并骨质疏松、矮小症和儿童、颈椎畸型等特殊人群颈椎疾病患者，可选择性少，还不具备多样化的颈椎前路内固定器。3、目前国内常用颈椎前路内固定钢板主要依据于欧美国家种族颈椎解剖学特点设计的，与国人相比，其钢板显得比较宽大与厚重，尤其是行上颈椎或颈胸交界治疗时，术中显露与创伤过大，不便于安放与操作。因此，众多学者一直在不懈的努力围绕改进颈椎前路钢板设计，以设计一种应力摭挡效应小、固定后骨破坏干扰小、螺钉抗拨力强、个体化、微创、便于操作的生物学弹性新型颈椎前路固定钢板而展开各种实验研究。但到目前为止，依然是一个悬而未解的课题。本论文旨在设计并研究一种解决以上问题的一种新型颈椎前路内固定系统。研究内容为解决以上问题，分别设计并应用四种形状不同的新型颈椎前路钢板（X形钢板、X形中间开孔钢板、工形钢板、H形钢板）和Orion前路钢板进行比较实验研究，基于整体功能的测定比单纯内固定性能的测定更有意义的理念，对每种钢板固定前、后的颈椎标本进行应变、应力遮挡效应、应力松弛、蠕变特性测试、骨密度测试、骨纤维结构观察、骨组织形态计量学参数指标测量等多项对比分析，得出相应的统计学实验数据。结果表明X形和工形钢板优于其它形状设计钢板，具有体积小巧，应力遮挡率小；内固定后，内固定螺钉孔边缘部位骨密度降低小、骨组织计量等参数指标改变小；螺钉抗拨出能力强；防止因钢板固定引起的螺钉与骨界面应力过于集中等优点，与其它3种钢板相比，具有统计学差异。X形中间开孔钢板和H形钢板的应力遮挡率较大，内固定后，内固定螺钉孔边缘部位骨密度降低较明显、骨组织计量等参数指标改变较大，且与Orion钢板的各项指标相接近。结论与其它3种钢板比较，新型X形和工形前路颈椎钢板具有减少内固定的应力遮挡、钉骨界面的骨质破坏以及融合的相邻节段远期发生退变的机率；对固定节段钉骨接触界面的骨质破坏较小；固定螺钉抗拨出能力相对较强；可适用于国人及骨质疏松、矮小症和儿童、颈椎畸型等颈椎疾病的特殊人群；操作相对简单便于安放；创伤相对较小等诸多优点。“工”形钢板还可以在多种型号的改进方面有相对较大的拓展空间和优势。本研究结果可为临床治疗颈椎疾病筛选、设计一种微创、简便操作、更科学、更符合弹性固定及生物学固定的新型前路内固定钢板。其意义在于可为新型颈椎前路内固定钢板的设计提供生物力学基础数据和科学依据；也为颈椎前路钢板的改进提供改进方案和理念参考；更为其临床远期应用奠定实验基础。本论文经查新证实，该实验研究既往文献未见报道。