胸椎椎弓根根外內固定的應用解剖與生物力學研究及臨床應用評價.pdf

1、一、研究目的 胸椎后路內固定的方法眾多，其中以椎弓根內固定三緯穩(wěn)定性最佳，效果最好。但由于胸椎椎弓根解剖上遠較腰椎窄細的多，且由于胸椎管內是脊髓，因此胸椎椎弓根內固定的難度和風險要大的多，神．經損傷等嚴重并發(fā)癥時有發(fā)生。特別是在脊柱側彎等脊柱畸形時，胸椎椎弓根形態(tài)嚴重變形，椎弓根與周圍結構的解剖關系發(fā)生改變而不規(guī)則，此時置入椎弓根釘更為困難和危險。肋橫突入路的出現(xiàn)為胸椎后路內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、是進釘角度變化較多而不好掌握，特別是缺乏系統(tǒng)的相關解剖學及生物力學研究，臨床評價也較少。本文研究旨在通過系統(tǒng)的解剖學研究對傳統(tǒng)的肋橫突入路加以改良，并獨創(chuàng)經橫突—椎體入路，并從應用解剖、生物力學、臨床應用等方面對兩種新技術進行評價、驗證。從而形成一套系統(tǒng)的胸椎椎弓根根外內固定理論和方法。 主要包括： 1．胸椎干燥骨標本測量，評價橫突．椎體固定方式及改良肋橫突方式的可行性。 2．CT等影像學測量，建立改良肋橫突入路

3、及橫突—椎體入路的技術參數(shù)。 3．尸體標本解剖及測量，對兩種新入路的相關軟組織解剖結構進行觀測，進一步評價兩種新技術的可行性及可靠性。 4．標本手術模擬，校正和改進進釘技術及參數(shù)，并為臨床開展應用該技術提供經驗教訓。 5．生物力學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度。為臨床選擇何種術式提供理論依據(jù)，為各入路選擇何規(guī)格螺釘提供理論依據(jù)。 6．生物力學對比評價改良肋橫突入路、橫突一椎體

4、入路、椎弓根入路的三維穩(wěn)定性，為臨床應用和推廣提供理論依據(jù)。 7．對脊柱側彎病人的椎弓根等進行三維影像學觀測，評價經椎弓根內固定的風險性及根外內固定的可行性和優(yōu)越性。臨床應用，驗證、評價、總結胸椎椎弓根根外內固定技術。 二、材料和方法 1．成套正常成人干燥脊柱骨標本45套，觀測下列指標：(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)進行統(tǒng)計分析，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系。(3)觀測肋骨與橫突、肋骨與椎體、肋骨與椎弓根的解剖關系。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，并對三條入路進釘參數(shù)進行統(tǒng)計學對比。 3．人體脊柱防腐標本20具解剖觀測并40例胸腔鏡術中活體觀測改良肋橫突入路、橫突--椎體入

6、路的相應軟組織結構，如：椎前大血管、節(jié)段血管、肋間血管神經等與入路的解剖關系，以評價此兩項新技術的安全性。此后用5具標本做手術模擬，術后用肉眼觀測及CT掃描兩種方法對穿釘準確性進行評價，觀察神經、血管及胸膜等損傷情況，并對進釘參數(shù)進行校正。 4．新鮮胸椎標本4例，共32個肋骨-椎骨序列，雙側計64個固定點，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、進行分次試驗拔出力，作出統(tǒng)計學對比。 5．新鮮胸椎標本5例，Tl～T10節(jié)段，分別解離成5節(jié)作為一個試驗標本塊，共10個標本塊，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個標本塊用直徑5.5 mm，長度45 mm的螺釘，5個標本塊用直徑6.5mm，長度55mm的螺釘，在脊柱三緯運動實驗機上測定3種不同實驗模型的三緯運動范圍，分析比較各種狀態(tài)下的脊柱穩(wěn)定性變化。 6．對30例脊柱側彎患者的

8、脊柱三緯CT進行觀測，觀察椎弓根、椎體、及肋．椎弓根復合體、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彎中應用的必要性及安全性性提供理論依據(jù)。在臨床23例脊柱側彎患者中，對各患者術前行CT掃描，對過于窄細及變形嚴重的椎弓根行椎弓根根外固定。術后CT評價螺釘位置。對應用過椎弓根根外固定的病例行隨訪，觀察評價此方法的實際效果及臨床意義。 三、結果 1．干燥骨標本測量結果：(1)胸椎橫突與腰椎橫突間各項測量參

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)計學差異無顯著意義(p>O.05)。 2．常人胸椎CT平掃：三種入路應用解剖參數(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；內傾角度T1～T4為20<'0>。，T5～T10為15<'0>～10<'0>。(2)三種入路應用解剖參數(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)；內傾角度改良肋橫突入路最大，橫突入路次之，椎弓根入路最?。桓魅肼分磷刁w前外1／3點與至椎體前中點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．胸腔鏡及尸體標本相應軟組織解剖：(1)椎前大血管及神經：椎前及兩側都有重要的大血管神經走行，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)肋椎關節(jié)周圍結構：交感神經及重要血管圍繞肋椎關節(jié)走行。(4)肋橫突關節(jié)周圍結構：有4條重要的韌帶圍繞，(5)肋間血管神經與橫突關系：Tl～T8肋間血管神經對應橫突下緣或下1／5～1／4，而T9、T10肋間血管神經對應橫突下 1／3，(6)椎間孔血管神經與橫突關系：T1～T8椎間孔血管神經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．進釘模擬：(1)進釘參數(shù)設置：改良肋橫突入路：進釘點一橫突末端肋橫突關節(jié)中央，螺釘長度50～60mm，上胸椎用適當短些，中下胸椎用適當長些；螺釘直徑6.5mm；內傾角度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：進釘點一橫突中點或外1／3點，螺釘長度45～55mm，上胸椎用適當短些，中下胸椎用適當長些

15、；螺釘直徑6.5mm；內傾角度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：上關節(jié)突基底外1／3點，螺釘長度35～45mm，上胸椎用適當短些，中下胸椎用適當長些；螺釘直徑5mm；內傾角度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)神經血管損傷，穿釘成功率評價均認為大于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)計學意義，橫突法與肋橫突差異有顯著統(tǒng)計學意義。(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)計學意義，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)計學意義，與椎弓根差別有顯著統(tǒng)計學意義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．脊柱側彎患者脊柱結構的形態(tài)變化：(1)椎弓根凹側變細，凸側變粗，最細者1.2mm，凸側椎弓根呈弧形改變，椎體向凹側偏移。(