自从Bühler于1964年首先将颈前路钢板用于颈椎创伤以来，伴随着颈椎外科的发展，颈前路钢板在颈椎退行性病变中的应用逐渐增多。目前，颈椎前路钢板在颈椎间盘和椎体切除后重建颈椎稳定性的内固定系统中应用较广泛，术后有即刻稳定、促进融合、维持颈椎生理曲度的作用，取得了良好的临床效果。
国内外许多研究已对颈椎前路钢板内固定失败的各种方式进行了报道，其中也包括螺钉与骨交界面的内固定失败。目前文献报道的颈椎前路钢板内固定失败发生概率多少不一，约为5.4％-22％。也正因为这种内固定失败的频发，导致各种内固定校正技术也开始被尝试用于确保钢板置入的正确性并使钢板断裂的可能性最小化。
有研究发现，随着颈椎前路钢板长度的延长，内固定失败的几率也随之增加。而采用更长的颈椎前路钢板内固定失败率越高的原因较复杂，可能是因为螺钉从椎骨中拔出或是置入螺钉的椎骨发生骨折。此外，因骨移植物的沉降、挤压、或破裂引起的颈椎前路钢板内固定失败也屡见不鲜，而颈椎前路钢板自身的塌陷或断裂也时有发生。
据推测，颈椎前路钢板内固定失败的最常见的方式仍然是钉-板交界面处的内固定失败，但手术技术和患者自身的因素也是影响生物力学重建失败率的重要因素。然而，在正中线上无成角地置入内固定钢板很难做到一致，且钢板置入错位的影响也没有被充分认识。
尽管有许多研究对颈椎前路钢板的生物力学强度以及稳定性进行评价，但很少有研究探讨颈椎前路钢板置入错位对钢板-螺钉-骨交界面内固定失败的影响。为了进一步评价颈椎前路钢板相对于矢状垂直轴错位对钢板的抗扭强度以及内固定失败方式的影响，美国学者Kingsley R. Chin等进行了一项生物力学研究，该研究结果已在近期的Spine J杂志上发表。
在该研究中，研究者通过对脊柱节段的塑料和泡沫模型进行静态压缩和扭转等生物力学测试以评价钢板错位和不同长度的颈椎前路钢板对钢板内固定失败的影响。不同长度的颈椎前路钢板和骨松质固定角度螺钉置于一伺服液压测试架上以0.5° / s的速率进行轴向扭转强度测试。
一个构建好的测试模型包括一块颈椎前路钢板 ，四颗螺丝，一个位于下方的超高分子量聚乙烯固定块，以及一个位于上方的聚氨酯泡沫固定块。将9个构建好的模型分成3组，每组3个，其中第1组的颈椎前路钢板与正中矢状垂直轴对齐， 第2组的钢板放置时较中线偏移20 °，而第3组的颈椎前路钢板除了较中线偏移20 °外还伴有5mm的移位。
三组测试模型均行相同的生物力学测试，分别记录好扭矩与角度测试的相关数据。其中，内固定失败的评判标准为首次通过视觉或绘图分析确定有螺钉拔出的迹象。
图1.一个构建好的测试模型：包括一块颈椎前路钢板 ，四颗螺丝，一个位于下方的超高分子量聚乙烯固定块，以及一个位于上方的聚氨酯泡沫固定块
图2.（左图）第1组的颈椎前路钢板与正中矢状垂直轴对齐,（右图）第3组颈椎前路钢板除了较中线偏移20 °外还伴有5mm的移位
图3.静态压缩后钢板被扭弯并内固定失败
该研究结果显示，当内固定失败时，第一组模型直接拔出的螺钉数量更多。对于置入错位的钢板，颈椎前路钢板内固定失败是螺钉将钉孔拉长以及钢板与固定块之间剪切力综合作用的结果。同时，对于置入错位的钢板需要更大的扭矩才能导致内固定失败。
在中立位置上，长型颈椎前路钢板发生内固定失败所需的扭矩较短型颈椎前路钢板降低了50%。以图形方式显示的固定块内首次螺钉滑丝常常要早于肉眼可见的螺钉滑丝。
图4.第2组与第3组中螺钉将钉孔拉长以及钢板与固定块之间剪切力导致颈椎前路钢板内固定失败
图5.静态扭转评价短型颈椎前路钢板错位时的影响
图6.第2组中80mm长的颈椎前路钢板行静态扭转至内固定失败过程中的样本扭矩
该研究结果表明，在临床上，颈椎前路钢板置入错位可能有益于防止内固定失败的发生，因为置入错位的钢板需要更大的扭矩才能出现内固定失败。但另一方面，置入错位又是螺钉 - 骨交界面内固定失败的一个危险因素，尤其是在较长的内固定钢板。这些研究结果将为进一步的体内模型研究和临床应用推广奠定坚实的理论基础。
