經(jīng)皮椎弓根釘螺釘?shù)幕A(chǔ)和應(yīng)用研究.pdf

1、近年,經(jīng)皮椎弓根途徑穿刺并行椎體成形或后凸成形治療骨質(zhì)疏松性脊柱骨折已成為逐漸推廣的治療手段,尤其是隨著經(jīng)皮椎弓根螺釘技術(shù)被結(jié)合計算機輔助外科技術(shù)(CAS computer assisted surgery)內(nèi)窺鏡技術(shù),從而開始被更多地應(yīng)用于腰椎滑脫、脊柱骨折、慢性下腰痛、脊柱腫瘤的外科診斷和治療,成為微創(chuàng)脊柱外科(MISS,minimally invasive spinal surgery)的基本技術(shù)手段.2001年得克薩斯州立大學(xué)神

2、經(jīng)外科研究中心的Kevin T.Foley在當年的Neurosurgery報道經(jīng)前路進行腰椎的椎間融合,數(shù)周后再進行后路的經(jīng)皮植入椎弓根螺釘微創(chuàng)固定系統(tǒng)治療腰椎滑移癥,其可視化的椎弓根螺釘植入設(shè)備以及固定裝置,被Medtronic公司采用并生產(chǎn),成為Sextant系列,且新近又有應(yīng)用該系列行經(jīng)椎間孔的椎間微創(chuàng)融合術(shù)(TLIF).應(yīng)該說該項技術(shù)無論在設(shè)備要求上,還是在技術(shù)要求上均具有相當?shù)奶魬?zhàn)性.該研究旨在此前提下運用醫(yī)學(xué)圖像知識和非導(dǎo)航

3、條件下經(jīng)皮植入椎弓根螺釘,創(chuàng)造性地治療胸腰脊柱骨折,并設(shè)計固定裝置和手術(shù)輔助器械,試圖尋求除后正中切口以外的脊柱后路手術(shù)新徑路.作者在第一部分研究中選用10具經(jīng)防腐固定,灌注紅色乳膠的正常人胸腰段脊柱標本,在放大10倍的解剖顯微鏡睛對胸腰段脊柱后部結(jié)構(gòu)進行逐層解剖,重點觀察脊神經(jīng)后支及其分支、脊柱節(jié)段動靜脈后支的來源、走行以及分布規(guī)律.第二部分的研究主要是在非導(dǎo)航條件下經(jīng)皮植入椎弓根螺釘時,術(shù)前運用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)建立脊柱三維立體計算

4、機模型,模擬手術(shù)仿真平臺并設(shè)計個體化手術(shù)方案,并對精確度要求進行估計,從而指導(dǎo)手術(shù)定位.方法:術(shù)前對于手術(shù)節(jié)段的脊柱進行CT掃描時要求層厚為1.0~1.5mm,不同輸出格式的數(shù)據(jù)均應(yīng)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的Dicom格式,在計算機上應(yīng)用Medgraphic軟件做胸腰段脊柱的三維重建,將三維造型結(jié)果轉(zhuǎn)化成快速成形所需要的STL格式,并在Magic RP平臺上進行測量同時可應(yīng)用Unigraphic、Pro/E軟件模擬手術(shù),設(shè)計個體化手術(shù)方案.三維重建的

5、目的是選擇合適的進釘點、方向以及合適直徑、長度的螺釘,做到個體椎弓根螺釘植入優(yōu)化的原則.在Magic RP軟件支持下的STL三維重建圖像有一個與在CT機上所形成的三維實體不同的特點,就是它可將二維圖像還原為三維圖像,這樣二維圖像所選中的理想釘?shù)篮瓦M釘點可直接在三維實體上顯示.模擬手術(shù)仿真平臺可基于快速成型技術(shù)也可在Unigraphic軟件下進行,后者是工程應(yīng)用軟件,可按螺釘?shù)拈L短,粗細制成其幾何模型在理想進釘點和釘?shù)罈l件下模擬進釘.而前

6、者應(yīng)用快速成型技術(shù)(Rapid Prototyping),將STL格式的胸腰段模型應(yīng)用計算機控制的三維實體打印技術(shù),一般采用立體光刻(Stereo Lithography Appartus SLA)工藝,成型后應(yīng)用該實體同樣在理想進釘點和釘?shù)罈l件下模擬進釘.如果從理論上推斷經(jīng)皮椎弓根螺釘?shù)木_度要求,由于椎弓根峽部的解剖結(jié)構(gòu)特點,椎弓根的形態(tài)可被近似地模擬為以峽部寬度和高度形成的橢園型柱,椎弓根螺釘則可被模擬為園柱體.這樣椎弓根峽部的高

7、度或?qū)挾?取其小值),椎弓根螺釘?shù)拇旨?進釘點到峽部的距離將決定進釘時最大的角度和位移偏差允許值.在第三部分的研究中作者應(yīng)用經(jīng)皮椎弓根螺釘穿刺技術(shù)和自行研制空心椎弓根螺釘固定系統(tǒng),傷椎利用釘桿結(jié)合點的角度固定,傷椎閉合撐開復(fù)位,同時經(jīng)椎弓根途徑注入瑞邦骨泰或自體骨泥進行傷椎強化.椎管內(nèi)骨性占位間接復(fù)位或小切口減壓,微創(chuàng)治療胸腰椎骨折.在第四部分研究中作者對臨床應(yīng)用經(jīng)皮椎弓根螺釘植入的患者進行術(shù)后的CT掃描,同時對其釘?shù)肋M行分析和臨床評價