特發(fā)性脊柱側(cè)凸手術(shù)治療的臨床研究及計(jì)算機(jī)模擬椎弓根螺釘置入的初步應(yīng)用.pdf

1、研究背景： 脊柱側(cè)凸是指脊柱側(cè)向偏離曲度達(dá)到10°以上的畸形，常見于青少年兒童，嚴(yán)重影響患者的身心健康。其中特發(fā)性脊柱側(cè)凸最為常見，發(fā)病機(jī)制尚不明確。隨著椎弓根螺釘?shù)鹊谌C形內(nèi)固定系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，及三維矯形技術(shù)理論的廣泛應(yīng)用，脊柱側(cè)凸畸形得到了有效的治療。然而，部分患者術(shù)后出現(xiàn)了失代償現(xiàn)象，這使人們意識到需要一種全面有效的分型系統(tǒng)用以指導(dǎo)手術(shù)。King、Lenke、PUMC分型系統(tǒng)的相繼出現(xiàn)，有效地指導(dǎo)了矯形手術(shù)治療。3種分型

2、有其各自的應(yīng)用特點(diǎn)，亦有相互聯(lián)系之處。如何應(yīng)用分型區(qū)分畸形的特點(diǎn)，如何選擇正確的融合節(jié)段，是矯形手術(shù)的關(guān)鍵。 脊柱椎弓根內(nèi)固定系統(tǒng)的研制極大地促進(jìn)了脊柱外科技術(shù)的發(fā)展，使脊柱側(cè)凸畸形等嚴(yán)重疾病得到了有效的矯治。矯形手術(shù)過程中，三維畸形的脊柱容易引起內(nèi)固定失敗，錯(cuò)誤的置釘會帶來嚴(yán)重的并發(fā)癥。計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用提高了內(nèi)固定物置入的效率及安全性。但由于價(jià)格較昂貴，目前在國內(nèi)尚未能推廣。因此，需要一種準(zhǔn)確、簡單、實(shí)用的測量椎弓

3、根釘?shù)绤?shù)的方法輔助手術(shù)。 目的： 1.回顧分析手術(shù)矯正治療特發(fā)性脊柱側(cè)凸的臨床效果。 2.探討King、Lenke、PUMC分型系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值及比較3種分型對矯形手術(shù)的指導(dǎo)意義。 3.評價(jià)選擇性胸椎融合矯正主胸彎(LenkeⅠ型)患者的臨床效果，分析遠(yuǎn)端融合椎的選擇對術(shù)后軀干平衡的影響。 4.探索應(yīng)用計(jì)算機(jī)三維重建模擬椎弓根螺釘置入輔助測量釘?shù)绤?shù)的方法。 5.初步探討該方法在脊柱畸形手

4、術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值。 方法： 1.收集自2001年～2006年在我院行矯形手術(shù)的80例青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者資料，男27例，女51例，年齡10歲～18歲，平均15.4歲；術(shù)后隨訪1-5年，平均28個(gè)月。根據(jù)患者術(shù)前、術(shù)后及隨訪時(shí)的x線片，對冠狀面的Cobb角、頂椎偏距(apicalvertebraetranslation，AVT)、軀干偏移距離(shiftofhead，SH)進(jìn)行測量，評價(jià)整體治療效果。 2.所有病

5、例分別采用King、Lenke、PUMC分型系統(tǒng)進(jìn)行分型，根據(jù)手術(shù)方法是否嚴(yán)格符合3種分型各自的指導(dǎo)原則，分6組進(jìn)行分析，評價(jià)各組術(shù)后軀干平衡的情況，比較各組術(shù)后軀干失平衡的概率。 3.根據(jù)38例LenkeⅠ型患者行選擇性胸椎融合時(shí)，遠(yuǎn)端融合椎(distalfusionlevel，DFL)位于旋轉(zhuǎn)中立椎(neutralrotatedvertebrae，NV)的上下不同位置，分為NV+組(低于中立椎)、NV組(中立椎)、NV-組(

6、高于中立椎)，比較各組術(shù)后的失平衡概率及SH差異。 4.將38例LenkeⅠ型病例分為術(shù)后軀干平衡組與失平衡組，比較兩組胸彎、腰彎的矯正情況，及兩組NV至DFL對距離的差異。 5.數(shù)據(jù)來源于6例脊柱畸形病人術(shù)前及術(shù)后畸形節(jié)段的螺旋CT連續(xù)容積圖像。掃描條件：電壓120kv，層厚0.625mm，512×512矩陣，每個(gè)斷面圖像dicom數(shù)據(jù)大小為515kb。將采集的dicom格式圖像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)Mimics10.01軟件進(jìn)行

7、三維重建。通過重組圖像及測量釘?shù)罃?shù)據(jù)，模擬椎弓根螺釘三維體置入，三維測量模擬螺釘?shù)娜S角度、最大直徑和長度。 6.術(shù)前按所測數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)合適的螺釘規(guī)格，術(shù)中按模擬設(shè)計(jì)的參數(shù)置釘，評價(jià)模擬輔助置釘組(18枚螺釘)與常規(guī)方法置釘組(20枚螺釘)術(shù)后的置釘結(jié)果，比較術(shù)后實(shí)際置入與術(shù)前模擬置入的椎弓根螺釘夾角(transversesectionpediclescrewangle，TSPA)的差異。 結(jié)果： 1.術(shù)前主彎冠狀面

8、Cobb角平均56.1°，術(shù)后平均殘留22.3°，矯正率59％；終末隨訪平均丟失4.7°；術(shù)前AVT平均5.5cm，術(shù)后平均2.4cm，矯正率57％，終末隨訪平均丟失0.5cm；術(shù)前SH平均2.8cm，共計(jì)40例軀干失平衡，術(shù)后SH平均1.2cm，終末隨訪時(shí)平均1.4cm，仍有23例失平衡。 2.可用King分型的共70例，有10例無法應(yīng)用King分型，所有病例均可應(yīng)用Lenke、PUMC分型。手術(shù)方法符合King分型者48例(

9、68.6％)，符合Lenke分型者63例(81.7％)，符合PUMC分型者57例(74％)，對應(yīng)術(shù)后軀干失平衡的概率分別為14.5％、14.3％、7％，三者之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。 3.38例LenkeⅠ型術(shù)后共出現(xiàn)8例失平衡，NV-組(42.9％)術(shù)后失平衡概率大于NV+組(0％)和NV組(13.3％)；NV-組術(shù)后SH(1.88cm)大于NV+組(0.64cm)和NV組(0.92cm)，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05

10、)。 4.38例LenkeⅠ型病例中，失平衡組的NV-DFL(0.88)高于平衡組(0)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)；失平衡組術(shù)后殘留的腰彎Cobb(22.5°)大于平衡組(14.8°)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。 5.通過計(jì)算機(jī)三維重建模擬，獲得畸形椎體椎弓根的真實(shí)軸面及釘?shù)绤?shù)。 6.模擬測量置釘組無置釘失敗，常規(guī)方法置釘組出現(xiàn)4例置釘失??；術(shù)后實(shí)際置入與術(shù)前模擬的TSPA分別為17.6°和17.1°，

11、兩者間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，有較高的一致性。 結(jié)論： 1.三維矯形內(nèi)固定手術(shù)能有效地改善特發(fā)性脊柱側(cè)凸畸形。 2.特發(fā)性脊柱側(cè)凸King、Lznke、PUMC分型系統(tǒng)均能有效地指導(dǎo)矯形手術(shù)治療；正確分型的基礎(chǔ)上，選擇正確的融合范圍進(jìn)行適度的矯正，是手術(shù)成功的關(guān)鍵。 3.主胸彎側(cè)凸進(jìn)行選擇性胸椎融合時(shí)，遠(yuǎn)端融合椎以中立椎為選擇基礎(chǔ)，術(shù)后矯正效果良好，選擇位置過高容易導(dǎo)致術(shù)后失平衡。 4.計(jì)算