目的:本文在前期多项颈椎重建领域研究的基础上，以脊柱非融合技术为理念，研制出了新型的人工寰齿关节，期望通过关节置换的方式在重建节段稳定性的基础上恢复术区颈椎活动度，减少远期并发症的发生。方法:①依据正常颈椎标本解剖学参数，仿生设计并制造具有表面生物涂层的人工寰齿关节，在尸体标本上通过强度试验、疲劳试验及稳定性试验对该假体的生物力学特性进行系统分析，同时通过尸体标本上的模拟手术探讨人工寰齿关节置换的可行性;②依据上述研究结果，设计并制造具有多个自由度的犬用人工寰齿关节假体，选择8只成年雄性杂种犬，经X线片证实无骨性结构异常后分为三组:人工寰齿关节置换组、单纯前路减压组及空自对照组，对每组动物进行相应的手术，术后各组动物分笼饲养，分别在手术后1周、1个月、3个月进行评价1) CT与MRI检查，同时行CT三维重建:观察人工寰枢关节置换后内置物与组织的相容性是否良好，有无出现假体的松动和固定失败;2)动物处死后取其颈椎，在香港大学骨科生物力学实验室(MTS 858 Mini Bionix Ⅱ test system)对实验各组进行生物力学测试，分析假体置换后的脊柱三维运动范围及螺钉拔出力。结果:①人工寰齿关节在形态学和动力学两方面对正常人体结构进行了仿生，尸体标本的生物力学测试表明其旋转、屈伸及侧屈运动范围与正常相比无显著差异;②犬人工寰齿关节置换手术能够即刻稳定寰枢椎，并同时保留其运动功能，能够明显提高术后生活质量并可较长时期在体内放置;影像学检查术后1周时，关节置换组1只犬左侧枢椎螺钉脱出，1只犬右侧寰椎、右侧枢椎及固定螺帽脱出。其余关节置换组动物未发现关节假体松动及断裂情况。生物力学测试表明，人工寰齿关节能够进行多轴运动，符合寰枢椎生理运动方式;该假体具有可靠的固定方式及螺钉拔出力，在各个方向上的运动范围接近正常，稳定性增加;结论:所研制的人工寰齿关节，能够在重建寰枢椎稳定性的基础上保留其运动功能，与传统术式相比，具有较大的优越性，符合脊柱外科非融合技术的发展趋势。动物实验研究表明其具有足够的安全性，为后续的临床推广与应用奠定了一定的理论基础。
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