目的1、测量寰椎后弓骨标本及CT资料数据,分析骨标本与CT资料测量差异。2、分析寰椎解剖学特征,为新型寰椎后弓钢板的设计提供解剖学依据。3、基于解剖学数据设计出一种新型的寰椎后弓钢板,并分析其可行性。4、运用有限元方法对新型寰椎后弓钢板进行生物力学评价。方法1、测量30例寰椎骨标本及100例(男50例、女50例)寰椎CT资料的后弓数据,测量骨标本寰椎后弓高度及厚度、寰椎后中线至两侧椎动脉沟内侧缘距离(内侧、外侧),测量两侧寰椎后弓夹角(内侧、外侧)。CT矢状面测量寰椎后弓高度,CT水平面测量寰椎后弓厚度、后弓弦长及后中线处至弦长的距离、后中线处到左右两侧椎动脉沟内侧缘距离(内侧、外侧)、左右后弓夹角(内侧、外侧),比较并分析骨标本与CT资料两种数据来源的差异性。2、观察寰椎后弓形态学结构及分析寰椎后弓的解剖学特点,并依据测量的寰椎后弓解剖参数设计一种符合寰椎解剖结构的新型寰椎后弓钢板,并对其可行性进行分析。3、构建正常上颈椎有限元模型、寰枢椎失稳有限元模型、寰枢椎椎弓根钉有限元模型及新型寰椎后弓钢板有限元模型,运用有限元方法对各模型活动度及应力进行分析;模型的应力以应力云纹图显示,并将新型寰椎后弓钢板有限元模型与传统的寰枢椎椎弓根钉有限元模型对比,并对各模型活动度及应力进行对比分析。结果1、经30例寰椎后弓骨标本测量得出,寰椎后中线处高度及厚度分别为10.75±1.38mm、8.55±1.77mm;寰椎后弓水平面内侧缘夹角141.00±3.43°,外侧缘夹角134.67±2.87°;寰椎后中线至两侧椎动脉沟内侧缘距离:内侧13.45±0.73mm,外侧20.28±2.20mm。我们对100例寰椎CT资料测量结果为,寰椎后弓外侧缘半径26.77±2.14mm;寰椎后中线处高度10.45±1.61mm,厚度8.12±1.57mm;寰椎后弓水平面内侧缘夹角141.23±9.64°,外侧缘夹角135.47±9.02°;寰椎后中线处至椎动脉沟内侧缘距离:内侧13.60±1.26mm,外侧20.48±2.05mm。骨标本和CT资料数据左侧与右两侧测得的数据差异均无统计学意义;骨标本与CT资料测量数据差异无统计学意义。2、依据测量的寰椎后弓解剖参数分析,设计出的新型寰椎后弓钢板为圆弧形,总长度30mm,左右对称,以后中线为中心对称性变窄,其厚度2mm,半径27mm。其结构包含两个3.5mm锁定螺钉孔,两个左右对称的多轴“U”形槽,四个后弓钩。寰椎后弓螺钉为锁定螺钉:直径3.5mm,长度12~14mm;依据寰椎后弓解剖学特征设计的新型寰椎后弓钢板符合寰椎的解剖特征。3、与以往文献对比验证得出,我们建立的正常上颈椎有限元模型验证有效。与正常上颈椎有限元模型相比,在各状态下,新型寰椎后弓钢板有限元模型均明显减少植入节段的活动度;对于相邻节段屈伸活动度来说C0-1节段轻微增加而轻微减少了C2-3节段;相邻节段侧屈活动度均轻微减少了,而对于旋转活动度均轻微增加了。有限元分析得出新型寰椎后弓钢板有限元模型在屈伸、侧屈、旋转状态下C1-2节段活动度分别为1.10°、0.49°、0.59°,与传统的寰枢椎椎弓根钉有限元模型活动度相近;新型寰椎后弓钢板对C2-3椎间盘应力几乎无影响,新型寰枢椎后路内固定系统的应力主要集中于新型寰椎后弓钢板“U”形槽与钢板的连接处、枢椎椎弓根钉根部及连接棒。结论1、通过骨标本与CT资料测量数据比较,CT资料可以较好的反映出骨标本的解剖结构参数。2、经寰椎解剖结构测量及分析得出,寰椎解剖学测量可以为新型寰椎后弓钢板设计提供解剖学依据。3、寰椎后弓解剖学研究提示新型寰椎后弓钢板在解剖学上是可行的,为寰椎后路内固定提供新的固定方式。4、有限元分析得出,新型寰椎后弓钢板具有良好的生物力学稳定性,可作为寰枢椎失稳内固定的一种补充方式。