【摘要】：背景和目的:脊髓型頸椎病是造成成年人群非創(chuàng)傷性癱瘓的最主要原因,研究表明:年齡超過50歲的人群脊髓型頸椎病的發(fā)病率是25-50%,年齡超過65歲的人群中,脊髓型頸椎病的發(fā)病率增高到75-90%,保守治療的效果一般不是令人非常滿意,發(fā)病人群中需要手術減壓的發(fā)生率高達0.7%。近年來隨著科技的進步,手術治療脊髓型頸椎病的方法越來越多。目前常見的手術方法有前路手術中的頸前路椎間盤切除融合術(anterior cervical discectomy and fusion ACDF)與頸前路椎體次全切除椎體融合術(cervical corpectomy and fusion ACCF),后路手術中的椎板切除術(Laminectomy)與椎板成形術(Laminoplasty)。其中后路手術中的單開門椎板成形術(Single Open-door Laminoplasty)是治療多節(jié)段脊髓型頸椎病最常用的手術方法。單開門椎板成形術,在利用磨鉆研磨骨時,由于缺乏其他客觀輔助的反饋措施,只能依靠術者的感官來判斷骨研磨的程度,并且在開門側(cè)很難判斷磨鉆是否穿透腹側(cè)皮質(zhì)骨。由于脊髓非常脆弱,并且患者椎管狹窄脊髓受壓,在單開門椎板成形術中,當利用磨鉆研磨骨時,醫(yī)生只能憑借其操作經(jīng)驗進行研磨操作,但由于椎板的外形,厚度個體之間存在差異,手術操作當中很容易損傷到脊髓,從而造成術后一系列的并發(fā)癥。對于有經(jīng)驗的外科醫(yī)生來說,手術中能夠通過磨鉆與骨研磨發(fā)出聲音的不同來識別術中骨研磨的程度。但是術者的疲勞度增加會使這種經(jīng)驗判斷的準確性也下降。因此在單開門椎板成形術中,骨研磨的過程被認為是存在潛在風險的。我們之前報道過利用骨研磨過程中產(chǎn)生的聲壓信號(sound pressure signal SPS)不同來識別和控制長管狀骨的研磨,至今,未見單開門研磨過程中聲壓信號不同的研究被報道。本文的目的是提出一種非接觸聲壓信號監(jiān)測方法用于單開門骨研磨過程中,從而提高手術操作的安全性。實驗方法:6只6個月大的豬被用于我們的實驗手術中,我們選取實驗動物C5椎體作為我們單開門手術中聲壓信號實驗的主要對象。每只動物實驗前給予常規(guī)的消毒與麻醉,手術中一個標準后入路正中切口來暴露豬的頸椎椎板,并選取C5椎體作為單開門手術研磨操作的對象。一個安裝有電動磨鉆的雙自由度機械臂被用于手術中控制椎板骨研磨操作。手術實驗中開門策略被分為兩部分:首先第一步利用5mm鉆頭在椎板兩側(cè)沿著椎板的縱軸研磨C5椎板與上下關節(jié)突的背側(cè)皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨,在椎板的兩側(cè)開出一個骨槽。然后第二步在開門側(cè),利用2mm鉆頭持續(xù)穿透椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨(骨槽底部剩余骨組織),從而徹底分離椎板與關節(jié)突,開門側(cè)的研磨過程完成。在門軸側(cè)我們保留椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨(骨槽底部剩余骨組織)。一個可以提供10Hz-40KHz覆蓋人耳聽力范圍的廣閾麥克風46BE(GRAS,Holte,丹麥)被用于收集實驗中產(chǎn)生的聲壓信號。一臺可以提供精度24-bit的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,并且它的最大樣本頻率為102.4k Hz的USB-4431(National Instruments,Austin,美國)動態(tài)信號采集儀被用于對研磨過程中產(chǎn)生的聲壓信號進行高精度測量。實驗中利用5mm鉆頭研磨C5椎板松質(zhì)骨與腹側(cè)皮質(zhì)骨和利用2mm鉆頭研磨C5椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨與穿透所產(chǎn)生的聲壓信號被分別測量。實驗中產(chǎn)生的聲壓信號利用MTALAB(版本8.3,2014a)軟件在1000Hz,2000Hz,3000Hz,4000Hz,5000Hz,6000Hz,7000Hz,8000Hz,9000Hz,10000Hz分別被程序化輸出和表達。我們利用PASW statistics 19(SPSS,Inc.,芝加哥,IL,美國)這款軟件對所收集的聲壓信號幅度(sound pressure signal extent SPSE)進行統(tǒng)計學分析,分析方法為獨立樣本T檢驗。實驗結(jié)果:我們分別在6只豬的C5椎體上重復相同的實驗過程。當利用5mm鉆頭研磨豬C5椎板松質(zhì)骨與腹側(cè)皮質(zhì)骨,研磨椎板松質(zhì)骨與椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨所產(chǎn)生的聲壓信號幅度在1000Hz,2000Hz,3000Hz頻率下具有統(tǒng)計學差異(P0.05),研磨椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨所產(chǎn)生的聲壓信號幅度要大于研磨椎板松質(zhì)骨所產(chǎn)生的聲壓信號幅度,并且在2000Hz頻率下差異性最為明顯,均值差異最大。利用5mm鉆頭研磨椎板松質(zhì)骨與椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨所產(chǎn)生的聲壓信號幅度在4000Hz,5000Hz頻率下不都具有統(tǒng)計學差異(P0.05),但是研磨椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨所產(chǎn)生的聲壓信號幅度的均值大于研磨椎板松質(zhì)骨所產(chǎn)生聲壓信號幅度的均值。在開門側(cè),利用2mm鉆頭研磨C5椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨到穿透所產(chǎn)生的聲壓信號幅度,在1000Hz,2000Hz,3000Hz,4000Hz,5000Hz都具有統(tǒng)計學差異(P0.05),且研磨椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨所產(chǎn)生的聲壓信號幅度明顯大于研磨穿透時的聲壓信號幅度,在2000Hz頻率下差異性最為明顯,均值差異最大。討論:單開門手術中,研磨操作產(chǎn)生的聲音信號包含著非常有用的信息,為我們進一步分析提供了可能。在我們的這項研究中,我們通過分析聲壓信號提出了一種非接觸聲壓信號監(jiān)測方法。通過分析聲壓信號可以監(jiān)測當前椎板骨研磨的程度。通過統(tǒng)計學分析我們發(fā)現(xiàn),利用5mm鉆頭研磨椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨的聲壓信號幅度大于椎板松質(zhì)骨的聲壓信號幅度,利用2mm鉆頭研磨椎板腹側(cè)皮質(zhì)骨的聲壓信號幅度大于穿透時的聲壓信號幅度。這說明通過收集和分析研磨骨時產(chǎn)生的聲壓信號可以監(jiān)測和識別手術中椎板骨研磨的程度,實驗結(jié)果證實了我們所提出的非接觸聲壓信號監(jiān)測方法可以正確的識別椎板骨研磨的狀態(tài)和程度,從而提高單開門椎板手術的安全性。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：天津醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R687.3

【參考文獻】

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1 朱e，

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