背景资料：颈椎后凸畸形是颈椎曲度的异常，是一种进行性发展的颈椎畸形，其影响儿童和成人正常的颈椎生理功能。目前多数临床上所见的颈椎后凸畸形为医源性损伤所造成的颈椎后凸畸形，主要为颈椎全椎板切除后颈椎后凸畸形。文献中对颈椎椎板切除后颈椎后凸畸形发生机理和治疗有较多的研究。对于少数不明原因的特发性颈椎后凸畸形发病机理尚不清楚，文献中也少有报道。 目的：本实验希望通过重建完整颈椎和全椎板切除后颈椎三维模型，采用有限元分析方法。研究颈椎全椎板切除对颈椎曲度的影响，以及椎板切除后，头颅重心位置和颈椎椎间盘、韧带弹性模量对维持颈椎生理曲度的作用，以期说明儿童和成人颈椎椎板切除后颈椎后凸畸形发生率的巨大差别；研究头颅重心位置、颈椎椎间盘、韧带等结构对维持正常结构颈椎生理曲度的作用，以期说明特发性颈椎后凸畸形的可能原因。同时对临床上特发性颈椎后凸畸形手术治疗方式和疗效进行报道，并对颈椎特发性后凸畸形的治疗作初步探讨。 方法：本研究采用高分辨率、层面间隔为1mm的颈椎横断面解剖图作为颈椎三维结构重建的数据源，实验中重建包括颅底至第一胸椎中上部所有颈椎结构的完整颈椎三维模型和全椎板切除后颈椎三维模型，后者不包括颈2—颈7椎板、棘突、黄韧带、棘间韧带和棘上韧带。根据文献报道定义替代颈椎各结构的有限元单元类型和材质参数，如弹性模量。使用全椎板切除后颈椎模型，应用ansys6.1有限元分析软件，分析椎板切除对颈椎生理曲度的影响；分析头颅重心位置改变对颈椎曲度的影响；分析在头颅重心前移下，颈椎椎间盘、韧带结构(前纵韧带、后纵韧带)弹性模量变化对颈椎曲度的影响。使用完整颈椎模型，应用ansys6.1有限元分析软件，分析在头颅重心前移情况下，颈椎生理曲度的变化；分析颈椎椎间盘、韧带结构(前纵韧带、后纵韧带、关节囊韧带、黄韧带、棘间韧带、棘上韧带)弹性模量变化对颈椎生理曲度的影响。通过改变头颅重心位置、颈椎椎间盘和韧带弹性模量，模拟颈椎后凸曲度形成。对14例特发性颈椎后凸畸形患者临床上均给予手术治疗，所有病例均采用前路颈椎椎间盘切除减压，椎间隙植骨或／和前路钢板内固定矫正颈椎后凸畸形。手术平第二军医大学博士学位论文中文摘要均随访12月(6一15月)结果:有限元分析表明:1、正常完整颈椎在多次反复加载负荷下，颈椎维持正常的生理性前凸曲度，多 次加载负荷后，颈椎生理性前凸曲度轻度增加。2、全椎板切除后颈椎在多次反复加载负荷下，颈椎生理性前凸曲度减小，多次 加载负荷后，颈椎上段生理性前凸消失，出现轻度后凸曲度。3、头颅重心前移，使全椎板切除后颈椎生理性前凸曲度消失，出现后凸曲度， 重心前移距离越大，颈椎出现的后凸曲度越大。4、颈椎椎间盘和韧带结构(前纵韧带、后纵韧带)弹性模量减小将加剧全椎板 切除后颈椎后凸曲度，随着颈椎椎间盘、韧带结构弹性模量的增大，颈椎后 凸曲度逐渐消失，并恢复正常生理性前凸曲度。5、头颅重心前移，可以使完整颈椎的生理性前凸曲度减小，消失，甚至出现后 凸曲度，重心前移距离越大，颈椎出现的后凸曲度越大。6、颈椎椎间盘和韧带结构(前纵韧带、后纵韧带、关节囊韧带、黄韧带、棘间 韧带、棘上韧带)弹性模量减小将加剧正常完整颈椎后凸曲度，随着颈椎椎 间盘、韧带结构弹性模量的增大，颈椎后凸曲度逐渐消失，并恢复正常生理 性前凸曲度。7、头颅重心前移和/或颈椎椎间盘、韧带结构弹性模量减少，颈椎可以形成后 凸曲度。临床资料表明:8、颈椎前路手术后患者临床神经体征明显改善，颈椎后凸畸形由手术前平均一 巧.6。矫正为手术后平均一6.4。，矫正效果明显:手术后患者的短期随访 表明颈椎矫正度数在随访中没有明显丢失。结论:全椎板切除明显改变颈椎前凸曲度，使颈椎正常生理性前凸转变为后凸:颈椎头颅重心前移、椎间盘和韧带结构对全椎板切除后颈椎曲度有明显的影响，颈椎椎间盘和韧带结构弹性模量减少将加重颈椎后凸曲度;颈椎椎间盘、韧带弹性模量增加将抑制全椎板切除后颈椎后凸曲度形成。正常完整颈椎在头颅重心前移情况下，将出现颈椎后凸曲度;颈椎椎间盘、韧带结构对颈椎生理曲度有双重作用，颈椎椎间盘、韧带结构弹性模量减少，将加剧颈椎后凸曲度;弹第二军医大学博士学位论文中文摘要性模量增大，将抑制颈椎后凸曲度的形成。结合椎间盘、韧带结构弹性模量与年龄的关系，说明颈椎椎间盘和韧带结构弹性模量低下的儿童和年轻人群易于出现颈椎后凸畸形。临床资料表明单纯前路手术，延长颈椎前柱能够改善临床症状和体征，改善颈椎的后凸畸形。