胸椎椎弓根根外內(nèi)固定的應(yīng)用解剖與生物力學(xué)研究及臨床應(yīng)用評價(jià).pdf

1、一、研究目的 胸椎后路內(nèi)固定的方法眾多，其中以椎弓根內(nèi)固定三緯穩(wěn)定性最佳，效果最好。但由于胸椎椎弓根解剖上遠(yuǎn)較腰椎窄細(xì)的多，且由于胸椎管內(nèi)是脊髓，因此胸椎椎弓根內(nèi)固定的難度和風(fēng)險(xiǎn)要大的多，神．經(jīng)損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥時有發(fā)生。特別是在脊柱側(cè)彎等脊柱畸形時，胸椎椎弓根形態(tài)嚴(yán)重變形，椎弓根與周圍結(jié)構(gòu)的解剖關(guān)系發(fā)生改變而不規(guī)則，此時置入椎弓根釘更為困難和危險(xiǎn)。肋橫突入路的出現(xiàn)為胸椎后路內(nèi)固定提供了一種良好選擇，較為安全，具有一定的優(yōu)越性，但

2、是進(jìn)釘角度變化較多而不好掌握，特別是缺乏系統(tǒng)的相關(guān)解剖學(xué)及生物力學(xué)研究，臨床評價(jià)也較少。本文研究旨在通過系統(tǒng)的解剖學(xué)研究對傳統(tǒng)的肋橫突入路加以改良，并獨(dú)創(chuàng)經(jīng)橫突—椎體入路，并從應(yīng)用解剖、生物力學(xué)、臨床應(yīng)用等方面對兩種新技術(shù)進(jìn)行評價(jià)、驗(yàn)證。從而形成一套系統(tǒng)的胸椎椎弓根根外內(nèi)固定理論和方法。 主要包括： 1．胸椎干燥骨標(biāo)本測量，評價(jià)橫突．椎體固定方式及改良肋橫突方式的可行性。 2．CT等影像學(xué)測量，建立改良肋橫突入路

3、及橫突—椎體入路的技術(shù)參數(shù)。 3．尸體標(biāo)本解剖及測量，對兩種新入路的相關(guān)軟組織解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測，進(jìn)一步評價(jià)兩種新技術(shù)的可行性及可靠性。 4．標(biāo)本手術(shù)模擬，校正和改進(jìn)進(jìn)釘技術(shù)及參數(shù)，并為臨床開展應(yīng)用該技術(shù)提供經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。 5．生物力學(xué)對比改良肋橫突入路、橫突一椎體入路、椎弓根入路的螺釘拔出強(qiáng)度。為臨床選擇何種術(shù)式提供理論依據(jù)，為各入路選擇何規(guī)格螺釘提供理論依據(jù)。 6．生物力學(xué)對比評價(jià)改良肋橫突入路、橫突一椎體

4、入路、椎弓根入路的三維穩(wěn)定性，為臨床應(yīng)用和推廣提供理論依據(jù)。 7．對脊柱側(cè)彎病人的椎弓根等進(jìn)行三維影像學(xué)觀測，評價(jià)經(jīng)椎弓根內(nèi)固定的風(fēng)險(xiǎn)性及根外內(nèi)固定的可行性和優(yōu)越性。臨床應(yīng)用，驗(yàn)證、評價(jià)、總結(jié)胸椎椎弓根根外內(nèi)固定技術(shù)。 二、材料和方法 1．成套正常成人干燥脊柱骨標(biāo)本45套，觀測下列指標(biāo)：(1)T1～L5節(jié)段(T11-T12除外)橫突長度、厚度、高度、上仰角、及后仰角，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對比胸椎橫突與腰椎橫突形態(tài)

5、的具體差異。(2)觀測橫突與椎體解剖關(guān)系。(3)觀測肋骨與橫突、肋骨與椎體、肋骨與椎弓根的解剖關(guān)系。建立改良肋橫突入路、橫突--椎體入路的可行性解剖依據(jù)。 2．對60個正常成人的胸椎進(jìn)行CT平掃，測量胸椎橫突與腰椎橫突的骨密度。測量改良肋橫突入路、橫突--椎體入路、椎弓根入路的寬度、長度及角度，并對三條入路進(jìn)釘參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)對比。 3．人體脊柱防腐標(biāo)本20具解剖觀測并40例胸腔鏡術(shù)中活體觀測改良肋橫突入路、橫突--椎體入

6、路的相應(yīng)軟組織結(jié)構(gòu)，如：椎前大血管、節(jié)段血管、肋間血管神經(jīng)等與入路的解剖關(guān)系，以評價(jià)此兩項(xiàng)新技術(shù)的安全性。此后用5具標(biāo)本做手術(shù)模擬，術(shù)后用肉眼觀測及CT掃描兩種方法對穿釘準(zhǔn)確性進(jìn)行評價(jià)，觀察神經(jīng)、血管及胸膜等損傷情況，并對進(jìn)釘參數(shù)進(jìn)行校正。 4．新鮮胸椎標(biāo)本4例，共32個肋骨-椎骨序列，雙側(cè)計(jì)64個固定點(diǎn)，分別用直徑5.5mm，長度45 mm，長度50mm的螺釘，及直徑6.5 mm，長度45mm，長度5O mm，的螺釘對三種入路

7、進(jìn)行分次試驗(yàn)拔出力，作出統(tǒng)計(jì)學(xué)對比。 5．新鮮胸椎標(biāo)本5例，Tl～T10節(jié)段，分別解離成5節(jié)作為一個試驗(yàn)標(biāo)本塊，共10個標(biāo)本塊，分別固定3個節(jié)段，用椎弓根固定法、改良肋橫突入路法、橫突一椎體入路法，5個標(biāo)本塊用直徑5.5 mm，長度45 mm的螺釘，5個標(biāo)本塊用直徑6.5mm，長度55mm的螺釘，在脊柱三緯運(yùn)動實(shí)驗(yàn)機(jī)上測定3種不同實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷娜曔\(yùn)動范圍，分析比較各種狀態(tài)下的脊柱穩(wěn)定性變化。 6．對30例脊柱側(cè)彎患者的

8、脊柱三緯CT進(jìn)行觀測，觀察椎弓根、椎體、及肋．椎弓根復(fù)合體、及椎前大血管等的形態(tài)及解剖位置變化，為椎弓根根外固定在脊柱側(cè)彎中應(yīng)用的必要性及安全性性提供理論依據(jù)。在臨床23例脊柱側(cè)彎患者中，對各患者術(shù)前行CT掃描，對過于窄細(xì)及變形嚴(yán)重的椎弓根行椎弓根根外固定。術(shù)后CT評價(jià)螺釘位置。對應(yīng)用過椎弓根根外固定的病例行隨訪，觀察評價(jià)此方法的實(shí)際效果及臨床意義。 三、結(jié)果 1．干燥骨標(biāo)本測量結(jié)果：(1)胸椎橫突與腰椎橫突間各項(xiàng)測量參

9、數(shù)除個別節(jié)段外差異均有顯著意義(P

10、T9、T10橫突外側(cè)幾乎不被肋骨遮擋，(4)胸椎橫突骨密度為160h左右，腰椎橫突骨密度為148h左右，胸腰椎骨密度統(tǒng)計(jì)學(xué)差異無顯著意義(p>O.05)。 2．常人胸椎CT平掃：三種入路應(yīng)用解剖參數(shù)：改良肋橫突 入路：長度50～60mm，T1～T10逐漸增大，寬度ll～15 mm，內(nèi)傾角度T1～T10逐漸減小，T1～TlO為40<'0>～25<'0>，從40<'0>開始每椎序減小2<'0>左右，減至25<'0>為底線。

11、橫突入路：長度45～55 mm，Tl～T10逐漸增大，寬度ll～15mm，內(nèi)傾角度Tl～T10逐漸減小，Tl～T10為30<'0>～15<'0>，每椎序依次減小2<'0>左右，減至15<'0>。為底限。椎弓根入路：長度35～45mm，Tl～T10逐漸增大，寬度4.5mm～8mm；內(nèi)傾角度T1～T4為20<'0>。，T5～T10為15<'0>～10<'0>。(2)三種入路應(yīng)用解剖參數(shù)比較：各測量參數(shù)三種入路問差異存在顯著意義；改良肋橫突入

12、路長度最長，橫突入路次之，椎弓根入路最短；改良肋橫突及橫突入路具有相同寬度，椎弓根入路最窄，與前兩種入路比較差異具有極顯著意義(P<0.01)；內(nèi)傾角度改良肋橫突入路最大，橫突入路次之，椎弓根入路最??；各入路至椎體前外1／3點(diǎn)與至椎體前中點(diǎn)的長度及角度差異有極顯著或顯著意義(P<0.01或P<0.05)。 3．胸腔鏡及尸體標(biāo)本相應(yīng)軟組織解剖：(1)椎前大血管及神經(jīng)：椎前及兩側(cè)都有重要的大血管神經(jīng)走行，主動脈基本位于椎前偏左，腔

13、靜脈位于椎前略偏右。(2)節(jié)段血管：基本位于椎體中央，但左、右及椎前有差異。(3)肋椎關(guān)節(jié)周圍結(jié)構(gòu)：交感神經(jīng)及重要血管圍繞肋椎關(guān)節(jié)走行。(4)肋橫突關(guān)節(jié)周圍結(jié)構(gòu)：有4條重要的韌帶圍繞，(5)肋間血管神經(jīng)與橫突關(guān)系：Tl～T8肋間血管神經(jīng)對應(yīng)橫突下緣或下1／5～1／4，而T9、T10肋間血管神經(jīng)對應(yīng)橫突下 1／3，(6)椎間孔血管神經(jīng)與橫突關(guān)系：T1～T8椎間孔血管神經(jīng)基本貼橫突下緣或于橫突下約2mm處出椎間孔，而T9～T10出椎間孔位置

14、高于橫突下緣2mm左右。 4．進(jìn)釘模擬：(1)進(jìn)釘參數(shù)設(shè)置：改良肋橫突入路：進(jìn)釘點(diǎn)一橫突末端肋橫突關(guān)節(jié)中央，螺釘長度50～60mm，上胸椎用適當(dāng)短些，中下胸椎用適當(dāng)長些；螺釘直徑6.5mm；內(nèi)傾角度Tl～T10逐漸減小，Tl～T10為40<'0>～25<'0>，從40<'0>開始每椎序減小2<'0>左右，減至25<'0>為底線。橫突入路：進(jìn)釘點(diǎn)一橫突中點(diǎn)或外1／3點(diǎn)，螺釘長度45～55mm，上胸椎用適當(dāng)短些，中下胸椎用適當(dāng)長些

15、；螺釘直徑6.5mm；內(nèi)傾角度T1～T10逐漸減小，T1～T10為30°～15°，每椎序依次減小2°左右，減至15°為底限。椎弓根入路：上關(guān)節(jié)突基底外1／3點(diǎn)，螺釘長度35～45mm，上胸椎用適當(dāng)短些，中下胸椎用適當(dāng)長些；螺釘直徑5mm；內(nèi)傾角度T1～T4為20°，T5～T10為15°～10°。(2)在5具尸體上各入路各置釘100枚次，肋橫突入路3枚次穿至橫突基底下方，橫突入路3枚次發(fā)生橫突骨折，椎弓根入路5枚次穿破椎弓根內(nèi)壁入椎管，4

16、枚次穿破椎弓根下壁；兩種新入路均未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)血管損傷，穿釘成功率評價(jià)均認(rèn)為大于98％。 5．螺釘拔出力：(1)用直徑5mm，長度40mm的螺釘，椎弓根最大，橫突次之，肋橫突最弱，椎弓根與新兩法差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，橫突法與肋橫突差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(2)用直徑5.5mm，長度45mm的螺釘，椎弓根最大，橫突次之肋橫突最弱，椎弓根與橫突差別無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與肋橫突差別有顯著意義。(3)用直徑6.5mm，長度55mm的螺釘，橫突

17、最大，肋橫突次之，椎弓根最小，橫突與肋橫突差別無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與椎弓根差別有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義6．用直徑5.5mm，長度45mm的螺釘，模型塊椎弓根的最穩(wěn)定，橫突次之，肋橫突最弱，三者差別互有意義；用直徑6.5mm，長度50mm的螺釘，模型塊橫突的最穩(wěn)定，肋橫突的次之，椎弓根的最弱，與椎弓根的差別有意義。 7．脊柱側(cè)彎患者脊柱結(jié)構(gòu)的形態(tài)變化：(1)椎弓根凹側(cè)變細(xì)，凸側(cè)變粗，最細(xì)者1.2mm，凸側(cè)椎弓根呈弧形改變，椎體向凹側(cè)偏移。(