【摘要】：背景枕頸融合內(nèi)固定技術(shù)是治療顱頸交界區(qū)不穩(wěn)和畸形的一種經(jīng)典手術(shù)方式,已廣泛用于治療退變、創(chuàng)傷、先天性發(fā)育畸形及各種炎癥等導(dǎo)致的枕頸部不穩(wěn),在恢復(fù)及重建枕頸部的穩(wěn)定性、提高植骨融合率、維持復(fù)位等方面均取得了令人滿意的效果,但部分枕頸融合術(shù)后的患者出現(xiàn)繼發(fā)性的下頸椎曲度異常,甚至出現(xiàn)后凸畸形或半脫位,以及鄰近節(jié)段加速退變等并發(fā)癥,究其成因可能是由于枕頸融合角度超出正常生理范圍和/或長節(jié)段固定融合引起下頸椎生物應(yīng)力分布異常及紊亂所致,下頸椎繼發(fā)性的曲度異常與退變可導(dǎo)致患者頸部疼痛、神經(jīng)功能惡化,對患者造成極其嚴(yán)重的損害,影響臨床療效,嚴(yán)重者甚至需要再次行手術(shù)治療。因此,研究枕頸融合內(nèi)固定術(shù)后下頸椎曲度異常及退變加速的病理生理機(jī)制,對于選擇最佳的枕頸融合角度與節(jié)段從而避免下頸椎不良并發(fā)癥以及確保術(shù)后遠(yuǎn)期的療效均有著極其重要的意義,并已成為目前臨床醫(yī)生所關(guān)注的焦點(diǎn)。目的通過建立不同的枕頸融合角度及不同融合節(jié)段的含顱底的全頸椎三維有限元模型,通過對下頸椎各節(jié)段活動度及應(yīng)力的測定,同時進(jìn)行數(shù)據(jù)對比分析,從而探索理想的枕頸融合內(nèi)固定角度與節(jié)段。方法1、應(yīng)用健康青年志愿者的頸椎CT薄層掃描所獲得的影像學(xué)數(shù)據(jù)資料,構(gòu)建從含枕外隆突的顱底至第1胸椎的全頸椎三維有限元模型(C0-T1),并將該模型在六種不同工況(前屈后伸、左右側(cè)屈、左右旋轉(zhuǎn))下各節(jié)段的活動度與參考文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,從而驗(yàn)證模型的有效性。2、在建立完成含顱底(包括枕外隆突部)的全頸椎三維有限元模型(C0-T1)的基礎(chǔ)上,根據(jù)臨床手術(shù)操作方法分別加載枕骨板、兩側(cè)樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)(融合至C2)及增加兩側(cè)頸3側(cè)塊螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)(融合至C3),同時切除部分C1后弓及附著的相應(yīng)韌帶結(jié)構(gòu),并通過改變后路枕頸角(POCA),構(gòu)建不同的枕頸融合角度的全頸椎三維有限元模型(枕頸角度過屈10°、正常的枕頸角度、枕頸角度過伸10°),對3種枕頸融合角度及2種枕頸融合節(jié)段模型進(jìn)行下頸椎各節(jié)段代償活動度及應(yīng)力的分析比較。結(jié)果1、本實(shí)驗(yàn)所建立的含顱底(包括枕外隆突部)的全頸椎三維有限元模型(C0-T1)共有660876單元,208631節(jié)點(diǎn),外形逼真,與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比驗(yàn)證,證明本實(shí)驗(yàn)所用的含顱底的全頸椎三維有限元模型(C0-T1)可用來進(jìn)行頸椎生物力學(xué)方面的研究。2、在相同的枕頸融合固定節(jié)段下,枕頸融合固定角度為過屈10°或過伸10°時,在施加相同扭矩后,雖然其本身并不影響未融合的下頸椎應(yīng)有的活動度,但為了糾正及代償因融合固定角度超出正常生理范圍的影響,下頸椎需要增加其相應(yīng)的活動度以維持頸椎整體的矢狀序列平衡,致使下頸椎承受過度的應(yīng)力負(fù)荷,將引起下頸椎退變加速及曲度異常。3、在相同的枕頸融合固定角度下,融合固定節(jié)段越長,施加相同扭矩后,未融合部分的下頸椎整體活動度也將越小,下頸椎需要承受更大的扭矩驅(qū)動以彌補(bǔ)及代償原有的全頸椎生理活動度。因此,融合固定節(jié)段的增加可引起下頸椎各結(jié)構(gòu)代償活動度需要的增加,繼而承受更多的應(yīng)力負(fù)荷,從而導(dǎo)致下頸椎結(jié)構(gòu)的退變加速。結(jié)論超出正常生理范圍的枕頸融合角度以及過多的枕頸融合固定節(jié)段,都將引起下頸椎退變的加速以及繼發(fā)的曲度異常。因此,在保證內(nèi)固定可維持脊柱充分的穩(wěn)定性前提下,盡可能選擇短節(jié)段的枕頸融合內(nèi)固定(融合至C2)。對于枕頸融合角度而言,應(yīng)當(dāng)在同時能夠滿足減壓效果以及兼具維持平視能力的基礎(chǔ)上,選擇盡可能接近正常中立位時的角度,即后路枕頸角(POCA)在110°左右。
【圖文】：

大學(xué)碩士學(xué)位論文隆突部的顱底直至第 2 胸椎（T2），，使用 64 排螺旋 CT 以每層厚為 CT 影像數(shù)據(jù)。包含枕外隆突的顱底至第一胸椎（T1）的數(shù)據(jù)，以 Dicom 格式儲HP Z800 高級計(jì)算機(jī)工作站，使用有限元 Mimics17 建模軟件，將含有的骨性結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維幾何重建（STL 格式）。將 Mimics17 重建的Geomagic2012 軟件中進(jìn)行曲面重建，對圖像進(jìn)行修整、去噪、鋪面RB 曲面模型，以構(gòu)建實(shí)體，獲得三維有限元含顱底的全頸椎（C0-實(shí)驗(yàn)三維有限元研究分析主要流程：如下圖 1-1 所示。

枕頸融合角度與節(jié)段對下頸椎曲度變化影響的三（C0）活動時，力與力矩的傳導(dǎo)在本模型中靠此情況，將枕頸部（C0-C1）的接觸屬性設(shè)置為離和壓強(qiáng)值，保證模型在運(yùn)行計(jì)算時能夠平穩(wěn)接，從而提高收斂的性能。C2-C7 的小關(guān)節(jié)以及相節(jié)，齒狀突與橫韌帶的接觸均設(shè)置為默認(rèn)硬接
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R687.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2568672