颈椎椎弓根皮质骨螺钉解剖学测量及基于导板技术的置钉准确性研究

发布时间：2020-08-26 20:10

【摘要】：背景及目的颈椎椎弓根螺钉固定技术是众多治疗颈椎疾病方法中的一种非常有效的手段。随着技术的发展,椎弓根螺钉固定已被广泛应用于颈椎退变、创伤、肿瘤等多种疾病。传统的经椎弓根螺钉技术均是沿着椎弓根的解剖中轴置钉,主要依靠内部松质骨对螺纹的把持作用达到固定效果。对于某些骨质疏松患者来讲,出现螺钉松动、螺钉撤出等固定失败率相对较高。有学者在腰椎提出一种新型腰椎椎弓根骨皮质螺钉技术,能有效增强螺钉固定效果。然而,颈椎椎弓根皮质骨螺钉轨迹的相关研究还未开展。由于颈椎的特殊解剖结构和复杂毗邻关系,准确的螺钉置入也是手术成功的关键。个性化导航模板能够有效提高置钉的精准度。然而,现在主流的3D打印导航模板所使用的树脂材料存在生物相容性问题并且不能高温消毒。数控机床(Computer numerical control,CNC)技术制造的金属导航模板具有生物相容性,其安全准确性已经在腰椎椎弓根螺钉置入得到验证。因此,本研究旨在探讨椎弓根皮质骨螺钉轨迹在颈椎的数字化规律,同时探讨基于个性化导航模板辅助颈椎皮质骨螺钉置入的安全、准确性,为临床提供理论依据。方法1.随机选取80例正常成人颈椎CT影像资料,将扫描数据导入MIMICS 19.0软件。测量C3～C7椎体的椎弓根宽度(OPW)、椎弓根高度(OPH)、内侧皮质骨厚度(MCT)以及颈椎经前、后路椎弓根皮质骨螺钉置钉参数,进行统计学分析。2.获取4具下颈椎标本(C3～7)CT数据。经Mimics软件三维重建后,20个颈椎前路导航模板被随机设计分配为4组,分别带有椎弓根皮质骨螺钉钉道(CBT0、CBT0.7)导向孔,并通过两种加工工艺(3D打印技术、数控机床技术)制造。测量其在颈椎经前路椎弓根辅助置钉的精确性。3.另获取4具下颈椎标本(C3～7)CT数据。经Mimics软件三维重建后,20个颈椎后路导航模板被随机设计分配为4组,分别带有椎弓根皮质骨螺钉钉道(CBT0、CBT0.7)导向孔,并通过两种加工工艺(3D打印技术、数控机床技术)制造。测量其在颈椎经后路椎弓根辅助置钉的精确性。结果1.各节段左右两侧OPH和MCT参数的差异有统计学意义(P0.05)。测量男性的OPH和OPW参数均大于女性,差异有统计学意义(P0.05)。颈椎经前路皮质骨螺钉置钉参数:C3-C7进钉点位于椎体正中矢状面同侧或对侧1-3.5mm,距椎体上终板1-7mm。C3～C7的皮质骨螺钉总体内倾角平均值分别是:39.13°、41.00°、40.91°、37.28°、31.84°,总体矢状角是:90.85°、97.23°、108.97°、111.60°、104.83°。颈椎经后路皮质骨螺钉置钉参数:C3-C7进钉点位于上位椎下关节突下端的略下方,侧块外侧边缘内约1-3mm处。C3-C7的总体内倾角平均值分别是:48.91°、50.23°、50.21°、46.78°、44.69°,总体矢状角是:74.86°、76.94°、78.04°、74.58°、75.57°。2.颈椎经前路皮质骨螺钉置入结果显示:3DP、CNC两种导板以及CBT0、CBT0.7两种轨迹,其实际钉道与设计钉道的进钉点、中点在椎弓根水平面和矢状面的偏差差异无统计学意义(P0.05)。CBT0轨迹中出现了 3枚不可接受的螺钉错位。3.颈椎经后路皮质骨螺钉置入结果显示:3DP、CNC两种导板以及CBT0、CBT0.7两种轨迹,其实际钉道与设计钉道的进钉点、中点在椎弓根水平面和矢状面的偏差差异无统计学意义(P0.05)。所有螺钉均位于安全可接受位置。结论1.下颈椎经前、后路椎弓根皮质骨螺钉内固定技术在理论上具有可行性,并总结出置钉规律。2.CBT0.7对于下颈椎经前路椎弓根皮质骨螺钉固定技术是安全可行的;CBT0对于下颈椎经后路椎弓根皮质骨螺钉固定技术是安全可行的。3.CNC导航模板经皮质骨螺钉轨迹辅助置钉是可行的,为下颈椎椎弓根置钉提供了一种全新、安全的方法。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R687.3
【图文】：

椎弓根,轨迹参数,终板,中轴线

ＤｌｓＩＰ逦左侧椎弓根皮质骨螺钉中轴线在椎体前壁投影与上终板平面之间的距离逡逑图１邋－２下颈椎前路椎弓根皮质骨螺钉轨迹参数测量逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｏｒｔｉｃａｌ邋ｂｏｎｅ邋ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ邋ｆｏｒ邋ｃｅｒｖｉｃａｌ邋ａｎｔｅｒｉｏｒ邋ｔｒａｎｓｐｅｄｉｃｕｌａｒ邋ｓｃｒｅｗ逡逑ｆｉｘａｔｉｏｎ．邋Ａ：邋Ｄｉｓｔａｎｃｅ邋ｌｅｆｔ邋ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ邋Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ邋Ｐｏｉｎｔ邋（ＤｌｔｌＰ），邋ｌｅｆｔ邋ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ邋Ｐｅｄｉｃｌｅ邋Ａｎｇｌｅ邋（ｌｔＰＡ），逡逑ａｎｄ邋ｌｅｆｔ邋Ｐｅｄｉｃｌｅ邋Ｓｃｒｅｗ邋Ｌ

导板,克氏针,克氏

的克氏针剪短至２００ｍｍ左右并装夹到医用手持电钻上，使用手持医用电钻在逡逑导航模板的帮助下将克氏针从导航模板的导向孔钻入至椎体的椎弓根内一定深逡逑度。（图２－３）。随后，用探针探查椎弓根四壁发现无误后，置入直径３．５ｍｍ椎逡逑弓根螺钉。逡逑图２－３两种导板进行辅助置钉（Ａ：邋３Ｄ打印导板辅助克氏针钻入；Ｂ：邋ＣＮＣ导板辅助克氏逡逑针钻入）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３．邋Ｔｗｏ－ｍｍ－ｄｉａｍｅｔｅｒ邋Ｋ－ｗｉｒｅｓ邋ｗｅｒｅ邋ｉｎｓｅｒｔｅｄ邋ｉｎｔｏ邋ｃａｄａｖｅｒｉｃ邋ｃｅｒｖｉｃａｌ邋ｖｅｒｔｅｂｒａｓ邋ｗｉｔｈ邋ＰＤＴｓ．逡逑Ａ，邋Ａ邋Ｋ－ｗｉｒｅ邋ｗａｓ邋ｄｒｉｌｌｅｄ邋ｉｎｔｏ邋ｔｈｅ邋ｃｅｒｖｉｃａｌ邋ｐｅｄｉｃｌｅ邋ｇｕｉｄｅｄ邋ｂｙ邋ｔｈｅ邋３ＤＰ－ｐｒｏｄｕｃｅｄ邋ＰＤＴ．邋Ｂ，邋Ａ邋Ｋ－ｗｉｒｅ逡逑ｗａｓ邋ｉｎｓｅｒｔｅｄ，邋ｇｕｉｄｅｄ邋ｂｙ邋ｔｈｅ邋ＣＮＣ－ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ邋ＰＤＴ．逡逑２．２．４术后ＣＴ数据的收集以及二次三维重建逡逑将置钉后的４具下颈椎标本使用与术前ＣＴ扫描的同一台６４排螺旋ＣＴ逡逑（Ｐｈｉｌｉｐｓ，邋Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，邋Ｔｈｅ邋Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）进行扫描。扫描条件：电压邋１２０ｋＶ，管电流逡逑１５０ｍＡ，平面像素值为０．５ｍｍ，层厚０．６２５ｍｍ。图像存贮格式：ＤＩＣＯＭ格式，逡逑将扫描完的颈椎图像数据存储到ＤＹＤ光盘。将术后ＣＴ数据以ＤＩＣＯＭ格式导逡逑入三维重建软件Ｍｉｍｉｃｓｌ９．０邋（Ｍａｔｅｒｉａｌｉｓｅ公司，比利时）中，进行术后下颈椎三逡逑维模型的重建

快速成型,数控机床,加工方法,加工的

逑【欠３逡逑图２－５颈椎后路导板的设计逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－５．邋Ｔｈｅ邋ｄｅｓｉｇｎ邋ｏｆ邋Ｐａｔｉｅｎｔ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ邋ｄｒｉｌｌ邋ｔｅｍｐｌａｔｅｓ逡逑图２－６两种加工方法制造的导航模板Ａ：快速成型加工的导航模板；Ｂ：数控机床技术加逡逑工的导航模板逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－６．邋Ｐａｔｉｅｎｔ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ邋ｄｒｉｌｌ

【参考文献】