摘要目的 模拟不同形式的三节段 Hybrid 手术进行生物力学分析,为多节段非连续性颈椎退行性疾病(cervical degenerative disease,CDD)的诊疗策略提供参考.方法 采用 21 例 CDD 患者的 CT 数据(男10 例,女 11 例)进行有限元模型(finite element model,FEM)的构建.本研究的重点在于 C3/4、C5/6、C6/7 节段的手术干预措施.主要研究 2 种 Hybrid 手术方式:Ⅰd 型 FEM 中 C3/4 节段 CDA、C5/6 节段颈椎前路融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)和 C6/7 节段 ACDF;Ⅱd 型 FEM 中 C3/4 节段颈椎间盘置换术(cervical disc arthroplasty,CDA)、C5/6 节段 CDA 和 C6/7 节段 ACDF.本研究中所应用的植入结构为 AVS? Anchor-C 和 Synthes? Prodisc-C.在 FEM 中,采用从动载荷技术在运动中心施加 73.6 N 的初始轴向载荷.此外,在 C2 椎体中心施加 1.0 N·m 的力矩,模拟 C2～7 FEM的各方向运动.收集各种加载条件下各节段的活动度(range of motion,ROM)、椎间盘平均压力以及关节突关节接触应力情况.t 检验用于比较两组之间符合正态分布的连续性变量之间的差异,秩和检验则适用于非正态分布的数据或小样本变量之间的比较.P<0.05为差异有统计学意义.结果 Ⅰd 型 C4/5 节段前屈[(8.01±0.88)° vs.(7.20±1.18)°]、背伸[(6.92±1.42)° vs.(6.02±0.41)°]、轴向旋转[(5.74±1.23)° vs.(4.75±0.47)°]ROM 均高于 Ⅱd 型,差异均有统计学意义(P<0.05).Ⅰd 型 C3/4 节段背伸[(6.58±0.60)° vs.(5.73±0.55)°]、侧方弯曲[(7.25±0.58)° vs.(4.71±0.61)°]、轴向旋转[(4.34±0.83)° vs.(3.84±0.54)°]ROM 明显高于 Ⅱd 型,差异均有统计学意义(P<0.05).Ⅰd 型 C6/7 节段 ROM 均高于 Ⅱd 型,而 C5/6 节段 ROM 明显小于 Ⅱd 型,差异均有统计学意义(P<0.05).Ⅰd 型与 Ⅱd 型在 C2/3 和 C3/4 节段的前屈稳定性相似,差异无统计学意义(P>0.05).Ⅰd 型 C2/3 节段背伸[(0.25±0.02)MPa vs.(0.25±0.03)MPa]、侧方弯曲[(0.35±0.02)MPa vs.(0.40±0.02)MPa]椎间盘平均压力明显小于 Ⅱd 型,Ⅰd 型 C4/5 节段背伸[(0.28±0.04)MPa vs.(0.31±0.02)MPa]、侧方弯曲[(0.42±0.04)MPa vs.(0.47±0.03)MPa]椎间盘平均压力明显小于 Ⅱd 型,差异均有统计学意义(P<0.05).然而,在轴向旋转运动中,Ⅰd 型 C2/3 节段椎间盘平均压力明显高于 Ⅱd 型[(0.40±0.03)MPa vs.(0.33±0.03)MPa],而 Ⅰd 型 C4/5 节段椎间盘平均压力明显小于 Ⅱd 型[(0.44±0.03)MPa vs.(0.52±0.04)MPa],差异均有统计学意义(P<0.05).Ⅰd 型与 Ⅱd 型的 C2/3 节段关节突关节接触应力差异无统计学意义(P=0.088),而 C4/5 节段则 Ⅱd 型明显减少[(84.58±8.65)N vs.(61.85±6.42)N],差异有统计学意义(P<0.05).结论 三节段Hybrid 手术将增加非融合节段的总体 ROM,Ⅰd 型对中间节段具有更好的保护作用,Ⅱd 型非融合节段关节突关节的接触应力明显低于 Ⅰd型.