椎间盘退变是人体普遍存在的一种自然衰老现象，与年龄增长具有较高的相关性。间盘退变将对脊髓、神经根等形成压迫，引起相关的颈椎疾病。融合手术经过六十多年的发展，被公认为治疗颈椎疾病的金标准。然而，临床研究发现融合术后相邻节段退变（ASD）年化比例高达3%。融合相邻节段椎间压强的增加，与ASD有直接的关系。非融合手术能够保持手术节段的活动能力，避免相邻节段椎间压强增加，逐渐在临床上得到广泛的应用。人工椎间盘置换（ADR）是治疗颈椎疾病最成熟的非融合手段，并且在缓解病征方面具有与融合手术相当的临床效果。传统的滑动关节构型的人工椎间盘存在活动度过大、磨损等现象。动态颈椎假体（Dynamic Cervical Implant, DCI）采用独立的U型结构，通过在轴向载荷作用下产生变形为颈椎提供一定的前屈-后伸活动能力，避免内部磨损的缺陷。由于动态固定技术仍然处于研发探索阶段，临床上迫切需要对其生物力学特征进行了解，以便于获得更好的临床疗效。

本文基于健康成年男性的CT图像建立了正常颈椎有限元模型，分别对其进行静态和动态的模拟验证，并应用研究对U开型结构假体DCI的生物力学评价研究。本文中，通过比较独立构型的U形假体（DCI）与滑动构型的球窝假体（Prodisc-C）的生物力学差异，同时与传统的前路减压融合手术作比较。结果显示：U形结构假体对手术节段及相邻节段的活动度的影响最小，而球窝构型的假体将引起手术节段活动度的增加，进而加大手术节段后部小关节、韧带等组织的载荷环境。对相邻节段椎间压强的影响，U型结构与球窝结构相近；而融合术后，相邻节段的椎间压强有所增加的。综上所述，非滑动独立构型的U形假体在生物力学表现方面是优于滑动的球窝构型假体。

图：U形结构人工椎间假体的生物力学研究