连续两节段颈椎hybrid手术的有限元法生物力学对比分析

目的利用有限元法对比分析连续两节段颈椎人工椎间盘置换联合节段融合手术(hybrid手术)后颈椎的生物力学特性。方法建立C2~T1有限元模型。应用Prestige-LP假体模拟置换，以前路钢板系统加松质骨融合模拟节段融合，构建C3~C5、C4~C6、C5~C7共6组hybrid手术（C3~C4置换联合C4~C5融合、C3~C4融合联合C4~C5置换，C4~C5置换联合C5~C6融合、C4~C5融合联合C5~C6置换，C5~C6置换联合C6~C7融合、C5~C6融合联合C6~C7置换）。对应的组间比较置换节段的椎间活动度（rangeofmotion,ROM）、小关节应力（Mises应力）的差异和变化趋势。结果①C3~C5hybrid手术：前屈、后伸、轴转、侧弯时置换节段的ROM增加，C3~C4置换分别增加119%、186%、208%、173%；C4~C5置换分别增加142%、262%、251%、164%。后伸、轴转、侧弯时置换节段小关节Mises应力增加，C3~C4置换分别增加256%、187%、185%；C4~C5置换分别增加50%、54%、124%。②C4~C6hybrid手术：在前屈、后伸、轴转、侧弯时置换节段的ROM增加，C4~C5置换分别增加107%、200%、238%、145%；C5~C6置换分别增加65%、130%、147%、111%。C4~C5置换小关节Mises应力在后伸、轴转、侧弯时分别增加20%、53%、111%；C5~C6置换小关节Mises应力在后伸时降低8%，轴转、侧弯时分别增加297%、60%。③C5~C7hybrid手术：在前屈、后伸、轴转、侧弯时置换节段的ROM增加，C5~C6置换分别增加77%、167%、179%、122%；C6~C7置换分别增加84%、268%、324%、230%。C5~C6置换节段小关节Mises应力在轴转、侧弯时分别增加267%、63%；C6~C7置换节段小关节Mises应力在前屈、后伸、轴转、侧弯时分别增加202%、155%、204%、145%。结论hybrid手术中置换节段的ROM和小关节Mises应力均有增加。选择生理活动度较大的节段予以置换，而相对较小的节段予以融合，这种hybrid组合方式对颈椎生物力学的影响较小。