办法：采取有限元模子（FEM）摹拟后路、前路、先后路连结入路以及多种停止方法医治C5/6ASCF，检察对照内停止节段的疏通学变动及内部应力散布景况。
效果及论断：
①天真前或后入路时，长节段停止的安定性优于短节段；
②先后路连结停止安定性优于天真前或后入路；
③后路三个节段停止可取得最好经济-疗效-安定性效力；
④后路长节段腾跃置钉与接连置钉安定性相当，于是采取腾跃置钉方法可消沉内植物花费而不会就义安定效果。
关键词：强直性脊柱炎、颈椎骨折、生物力学、内停止安定性、有限元解析。强直性脊柱炎（AS）是一种慢性、满身性、非创伤性的风湿性脊柱炎，要紧累及骶髂关节和脊柱，整体害病率为0.1-1.4%[1].由于椎旁韧带和椎间盘骨化、骨原料差、力臂长而且骨折每每累及三柱，致使ASCF万分不稳[2]。非手术医治，如颈胸支具、Halo支架和轴向牵引等，有极高的几率（60%以上）产生骨合并失利、神经功用侵害以至殒命[3]。而手术医治可形成马上安定性、防止永恒卧床，也是复原脊柱序列、废除脊髓和神经贬抑的唯一办法[4].于是，外科手术是ASCF的首选医治举措。
ASCF的手术入路包罗前[5]、后[6]及先后连结[7]入路，各式入路均有外科大夫采取，但是手术效果不尽人意。迄今，对于ASCF手术入路、内植物长度及密度尚未结尾共鸣，唯一低程度凭证，包罗病例系列探索或小模范病例汇报实行探究[8]。于是，课题组计划了一项FEM的生物力学摹拟探索，谋求上述题目的谜底，搜求最好经济-疗效-安定性效力，为ASCF患者内停止政策的同意供给理论根据。
01
办法
1.1AS及ASCF模子建设
在课题组前期建设的颈椎FE模子中[9，10]，调换相干参数以摹拟AS及ASCF特点，包罗：
①椎间盘外层、后纵韧带（PLL）、前纵韧带（ALL）和关节囊韧带（CL）均采取骨化参数[11]；
②皮质骨和松质骨均采取骨质蓬松参数[12]；
③上颈椎疏通功用寻常，下颈椎由于骨化致使疏通功用降落，相对停止[13]；
④椎旁肌供给动力起因[14]；
⑤颈椎前凸较大，摹拟临了期AS的临床特点[15]（图1）。骨折处摹拟在最罕见的骨折节段C5/6（图2）。两个模子详细建设办法参拜原文。
图1：AS模子图2：ASCF模子
1.2内植物模子建设三种入路、不同内植物长度及密度的内停止方法被摹拟（图3）。
图3:用于测试解析的13种内停止方法示用意
1.3加载方法及畛域前提
为了更好的摹拟生理载荷[16]，咱们采取以下加载方法：
①椎旁肌预加载50N摹拟肌肉张力；
②C2加载50N轴向载荷摹拟头部分量；
③C2终板施加2nm纯力矩摹拟屈伸疏通。1.4检察评估目标
①骨折节段的疏通变动率（RMC）：解析不同内停止方法的安定性；
②钉、板及棒的应力散布景况（ISD）：解析载荷散布特色；
③钉、板及棒的最大应力（MS）：解析各部位最易做废处。02
效果
2.1疏通学效果
在AS模子中，C5/6矢状面屈、伸行动度（RoM）别离为：屈折0.8°，舒展0.13°，将这两个数值做为ASCF疏通数值的基线。取得的要紧效果以下：
①前路单节段（A1）、三节段（A2）以及后路单节段（P1）的RMC均高出基线3倍，表明这几种停止方法的安定效果特别差；
②后路三节段（P2）、后路五节段（P3）和后路五节段腾跃置钉（P3skip），在RMC方面的展现均优于后路单节段（P1），但三者RMC相近，表明长节段停止效果优于短节段。纵使采取腾跃置钉也可取得优秀效果，但腾跃置钉可削减调理花费；
③通盘先后连结入路内停止方法的安定性均高于基线。即采取连结入路，纵使是先后单节段（A1P1）也要优于天真入路。（图4）图4：C5/6ASCF各式内停止方法RMC数据
2.2ISD及MS解析效果
与天真前或后路比拟，先后路连结内停止可显著消沉螺钉、前路钛板和后路棒的最大应力，不同连结方法差别不显著，A1P1即大概取得满足的安定效果。（图5-8）腾跃置钉与接连置钉对ISD和MS的影响不显著。
图5：前路螺钉ISD及MS解析
图6：前路钛板ISD及MS解析图7：后路螺钉ISD及MS解析
图8：后路棒ISD及MS解析03
商议
本探索是第一个在准-静态载荷下ASCF的生物力学探索，摹拟术后马上安定性，对照不同手术入路、内植物长度和密度的生物力学展现。探索效果将有助于脊柱外科大夫在面临ASCF患者时做出最为正当的临床决定。ASCF天真前路手术的长处在于创伤小、软结构并发症少、前路直接减压、椎间合并率高档，但内停止失利率高达50%[8]。现实上，天真前路手术医治ASCF并不受脊柱外科大夫接待，惟独15%的患者采取这类办法[17]。本探索效果表明，天真前路停止节段越长，内停止安定性越好。于是，对于那些不本领受较大手术而不得不思考天真前路手术的患者，应只管拉长停止节段。临床上，天真后路手术宛如最为罕用。其长处在于椎管减压较前路轻易，可多节段椎板切除，责罚血肿及椎管占位更便利，而且可拉长手术节段。探索表明，天真后路手术失利率低于天真前路[18]，有50%的患者采取了这类办法[17]。从RMC的角度来看，天真后路单节段停止在抗屈伸方面并不优于前路单节段，但后路长节段安定性显然优于天真前路长节段。于是，对于不能接纳前路手术的ASCF患者，如颈椎后凸过大者，后路长节段停止大概是一种可行的抉择。然则天真后路长节段手术存在手术创伤较大；需翻动至俯卧位麻醉，增进骨折部位损伤脊髓的危害；关节囊韧带骨化致使剖解记号不清；没法结尾前路减压等弱点，于是这类内停止方法并不是绝对的举荐。25%的ASCF患者采取先后路连结的办法[17]。固然这类办法手术创伤最大，然则惟独该办法能力完结°骨合并以及先后路减压，且安定性最好，很多学者扶助这类办法[19]。本探索表明，先后连结入路与天真入路比拟，纵使是单节段连结内停止，其安定性也要优于五个节段的天真后路停止。于是，仅从生物力学要素思考，不思考创伤巨细，手术并发症等，先后路连结手术大概是ASCF最安定的办法。天真后路停止从单节段增进到三节段时，安定性增进特别显著。但是，从三节段增进到五个节段时，安定性的增进并不显著。于是，天真后路三节段内停止医治ASCF大概是最经济的抉择。腾跃置钉和接连置钉的MS和RMC没有显著差别。思考到每增进一个螺钉将增进手术创伤、经济成本和危害，后路长节段腾跃置钉大概是ASCF患者的一个可代替计划。04
论断
本探索建设了C2-T1的FE模子以摹拟ASCF的多种手术方法。探索效果可为ASCF外科医治决定的同意供给根据。天真前或后入路，节段越长内停止安定性越强。对于后路手术，采取三个节段内停止大概是最具上风的抉择。仅从生物力学角度思考，不思考创伤和并发症等，提议采取先后连结入路，以取得最大安定效果。腾跃置钉是ASCF的一种代替办法，由于它与接连置钉具备宛如的安定性。
参考文件
1.CalinA,FriesJF.Strikingspanvalenceofankylosingspondylitisin"healthy"w27positivemalesandfemales.NEnglJMed..(17):-9.2.HunterT,DuboH.Spinalfractures