研究方向：
    脊柱外科、生物力学和骨代谢。

研究特色和意义：
  1. 脊柱外科学的基础与临床研究
    (1) 腰椎屈伸活动对腰椎椎管容量影响的研究
    证实腰椎的屈伸活动使椎管容量改变并决定神经成分的受压程度，当椎管容量减小至一定程度时即可使马尾神经根受压引起下肢麻木、无力或间歇性跛行等一系列典型临床症状, 而腰椎前屈则使马尾神经根在椎管内获得较大缓冲空间, 其症状可能会减轻或缓解。这一结论已被国际骨科权威著作Campbell骨科手术学第8-10版连续引用。
    (2)腰椎退变性疾病的研究
    在国际上系统首次报道了对发育性腰椎椎管狭窄合并腰椎间盘突出症的系统研究结果。1976年Arnoldi等提出所谓椎管狭窄的"国际分类", 将椎间盘突出合并发育性椎管狭窄含混地归入混合性椎管狭窄一类中。在组织形态学和生物力学研究的基础上,提出椎间盘突出与椎管狭窄尤其是发育性狭窄实际上应属于完全不同性质的两个病理过程, 椎管狭窄往往只是致病的条件而非决定因素, 其症状的产生与否大多取决于椎管有效容量的大小, 当合并椎间盘突出时不必作椎板切除术, 行单纯椎间盘切除术即可取得满意疗效。这一研究结果被认为是对椎管狭窄国际分类的补充。
    在对腰椎椎弓峡部裂患者的椎间盘退变研究基础上, 提出应根据患者的椎间盘退变程度选择相应的手术方式。
    (3)颈椎病的研究
    首次阐明颈椎椎间盘退变与颈椎不稳的关系, 提出颈椎不稳是颈椎椎间盘退变的早期表现, 而当椎间盘退变趋于严重时颈椎可重新获得稳定。这一观点已为国外学者引用。
    首次提出颈椎椎板切除术后神经根损害是影响手术后脊髓功能恢复的重要原因之一。这一观点也已为国外学者引用。
    在脊髓型颈椎病的手术治疗取得了满意疗效，并在美国骨科年会上报告了有关论文。这也是我国脊柱外科医生首次在该会议上作报告。
    (4)急性中央颈脊髓损伤的研究
    对急性中央颈脊髓损伤从损伤机制、临床特点、影像学诊断、鉴别诊断和治疗等方面开展了系列研究。其中较为重要的工作包括急性中央颈脊髓损伤与交叉性麻痹的鉴别诊断、上肢型损伤的研究、MRI诊断以及手术治疗的研究等。提出对椎间盘突出引起的急性中央颈脊髓损伤应手术治疗，并首次对手术疗效作报告。主要研究成果已被收入美国颈椎及脊髓损伤治疗指南。
    (5)胸腰椎爆裂性骨折的研究
    对胸腰椎爆裂性骨折从损伤机制, 影像学诊断, 生物力学, 手术入路选择等方面开展了系列研究。其中较为重要的工作有损伤机制以及损伤后椎管重建的研究。
  2. 生物力学研究
    在国内较早开始脊柱生物力学研究，主要工作有：
    (1)腰椎的应力分布及其临床意义
    在国内首次建立了腰椎活动节段的三维有限元模型, 应用该模型分析了腰椎的应力分布。发现椎间盘纤维环在人体直立位、前屈位和后伸位时应力明显集中于后侧与后外侧, 恰好与临床上椎间盘突出的好发部位相吻合, 提出腰椎间盘突出症的发生与其局部应力异常增高有关。而在椎体松质骨其应力集中部位位于邻近终板的中央部分, 提出这可能是导致椎间盘退变的重要因素。研究还发现关节突关节也存在明显的应力集中, 由此推测关节突关节过载是引起腰背痛的原因之一。而椎弓峡部的应力集中又以后伸位时最为明显, 提出椎弓峡部裂实质上是局部应力异常增高所导致的疲劳骨折, 与腰椎后伸关系最为密切。这一系列研究还就腰椎韧带的生物力学功能、腰椎屈伸活动及椎间盘退变对腰椎应力分布的影响进行分析, 并根据研究结果对于常见腰椎疾病的诊治提出了相应的措施。
    (2)后部结构切除对腰椎的影响
    后部结构切除手术是腰椎手术中最为常见的术式之一。以往腰椎椎管狭窄症的手术治疗多采用将狭窄节段全椎板切除的中线减压方法, 如同时合并有神经根管狭窄时还要将一侧或两侧关节突关节部分甚至全部切除, 以扩大椎管、神经根管和椎间孔, 从而达到马尾和神经根减压的目的。项目申请者采用生物力学方法对这一问题进行研究。证实腰椎后部结构具有承受压缩载荷的作用, 并首次证实后部结构切除对腰椎的稳定性会产生明显的影响, 在此基础上提出腰椎退变性疾病的减压手术原则, 主张对于后部结构切除手术尤其是关节突关节切除手术应严格掌握指征, 以使手术在彻底减压基础上尽量减少对腰椎后部结构的破坏, 保持或重建腰椎的生物力学功能, 目前这一观点已得到绝大多数同行的认同, 并被较多引用。
  3. 骨代谢研究
    (1)骨质疏松与骨折关系的临床流行病学研究
     在国内较早开展了骨质疏松与骨折关系的临床流行病学研究, 比较系统地总结了国人骨质疏松性骨折如股骨近端骨折、Colles骨折、椎体压缩骨折的临床特点。报道一组发生于Colles骨折之后的髋部骨折, 提出当临床上遇到较轻微外力所致Colles骨折时, 应高度警惕存在骨质疏松的可能性, 防止发生再次骨折。报道了国人胸椎和腰椎椎体高度以及掌骨参数的放射学测量正常值, 并首次报道了Colles骨折治疗过程中的骨量改变。这些研究为国人骨质疏松性骨折的临床研究提供了详细的资料。
    (2)骨质疏松与腰背痛关系的研究
    首次对中国老年人腰背痛患者进行病因学调查, 证实最常见的病因有骨质疏松症、腰椎退变性疾患和转移性肿瘤。首次对国人骨质疏松患者腰背痛的临床特征及其相关因素进行调查, 提出腰背痛可能并非由骨质疏松本身引起, 而是来自继发的椎体变形。并统计了骨质疏松或者的脊柱外观改变、畸形程度、椎体骨折类型及其与腰背痛程度的关系, 发现脊柱畸形主要表现为脊柱的局部后凸尤其是胸段脊柱后凸角度的增大, 其中又以凹圆背畸形最为多见。随着胸椎后凸的逐渐加重, 腰椎、骶椎、骶髂关节、骨盆、髋关节及膝关节等将产生一系列代偿性改变, 从而导致以腰背痛为主的相应临床症状。
    (3)骨关节炎与骨质疏松关系的研究
    首次在亚洲人群中开展了骨关节炎与骨质疏松相互关系的临床调查。首先, 采用随机区组设计比较了126名老年人中髋关节骨关节炎及骨质疏松患者与正常对照组的骨质疏松及骨关节炎程度, 结果提示髋关节的骨关节炎与骨质疏松之间存在着十分明显的负相关。随后又比较了138名老年人中脊柱骨关节炎及骨质疏松患者与正常对照组的骨质疏松及骨关节炎程度, 结果提示脊柱的骨关节炎与骨质疏松之间也存在着十分明显的负相关。这一研究结果对于骨关节炎与骨质疏松的病因与诊治研究具有重要价值。研究中还首次发现压缩骨折椎体的下方椎间盘高度大多正常, 退变程度亦不明显。提示椎间盘高度正常或椎间盘无退行性改变发生时, 其上方的椎体发生压缩性骨折的可能性较大。这一工作已被国外学者多次引用。
    (4)脊髓损伤与骨代谢异常
    首次对国人脊髓损伤患者的骨代谢异常进行研究。提出脊髓损伤性骨质疏松与所谓"废用性"骨质疏松有所不同, 而完全性脊髓损伤与不完全性损伤患者的骨质疏松程度并无明显统计学差异。并将脊髓损伤后异位骨化患者与未发生骨化者进行比较, 提出当脊髓损伤患者存在完全性瘫痪、痉挛以及褥疮这三项因素之一项或多项时, 应高度警惕异位骨化的发生。
 
学术地位：
    为颈椎研究学会((Cervical Spine Research Society)唯一的华人会员。
   
部分SCI论文：
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2. Dai LY, Xu YK, Zhang WM, Zhou ZH. The effect of flexion-extension motion of the lumbar spine on the capacity of spinal canal: an experimental study. Spine 1989; 14(5):523-525.
3. Dai LY, Jia LS, Xu YK, Zhang WM. Cruciate paralysis caused by injury of the upper cervical spine. J Spinal Disord 1995; 8(2):170-172.
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获奖情况
    国家科技进步二等奖2项。

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