發(fā)布時間：2020-07-05 18:31

【摘要】：研究背景頸椎管狹窄癥是一種骨科常見疾病,多由頸椎后縱韌帶骨化、多節(jié)段頸椎間盤突出癥及脊髓型頸椎病等原因引起,一般需手術治療。Hirabayashi等在80年代首次提出單開門椎管擴大椎板成形術,已廣泛用于臨床針對頸椎管狹窄癥的治療。為減少傳統(tǒng)絲線懸吊法所帶來的相關術后并發(fā)癥的發(fā)生率,Centerpiece鈦板近年來在頸后路的新型椎板內(nèi)固定系統(tǒng)中廣泛應用。目前單開門手術有兩大問題尚未明確,第一是門縫開多大的問題,第二是門縫開哪側的問題。在單開門手術過程中,椎板開門寬度決定了椎管矢狀徑和橫截面積的增大程度,椎板開門不足或過度開門均會導致不同程度的不良后果。因此,合適的椎板開門寬度對于單開門手術的效果非常重要。目前,雖有一些關于椎板開門寬度與術后椎管矢狀徑及椎管面積增加值之間關系的研究,但由于其公式復雜,人體解剖差異較大,限制了其臨床的推廣應用。同時,前期相關研究均未考慮開門手術時的椎板磨損,也導致其研究成果的精確性大大降低。如今單開門手術中門縫位置的選擇主要還是依據(jù)操作者的手術習慣,要么全部左側,要么全部右側。但是,從幾何方面來看,左右交替開門似乎在力學上更加平衡。利用有限元理論方法仿真模擬頸椎生物力學特性變化,可以大幅度減少對大量人尸體或動物實驗依賴,同時在一定程度上可以較好預測頸椎手術前后的患者活動度、內(nèi)固定物與椎體間受力等發(fā)展情況。迄今已有國內(nèi)外專家與學者對頸椎單側單開門手術進行一定有限元模擬,但對于左右交叉開門手術研究,目前尚無報道。研究目的1.根據(jù)術前術后椎板開門大小的變化建立幾何模型,推導單開門椎管擴大成形術中椎板實際開門大小分別與椎管橫截面積和椎管矢狀徑增加值關系的公式,并驗證其準確性,為評估及預測術后相關數(shù)據(jù)提供支持,指導手術中相關操作,以達到良好的手術效果。2.基于醫(yī)學CT影像技術,通過有限元方法,對不同開門方式(全左開門、全右開門、左右交叉開門)頸椎手術進行仿真分析,從理論角度給臨床單開門手術提供了一定的力學指導作用。研究方法1.根據(jù)術前術后椎板開門大小的變化建立相關幾何模型,分別推導出椎板實際開門大小與椎管橫截面積增加值、椎管矢狀徑增加值關系的公式。2.發(fā)明設計相關的新型測量裝置,使相關公式的臨床應用更加便捷。3.利用PACS系統(tǒng)及新型測量裝置兩種方法,對納入人群術前術后相關參數(shù)進行測量計算,以驗證推導公式的準確性及新型測量裝置的精確性。4.基于醫(yī)學CT影像技術對人頸椎C1-C7結構進行三維重建,通過有限元方法對正常全頸椎模型施加相同實驗荷載條件進行三維仿真模擬,對比分析相對活動度ROM數(shù)據(jù)驗證了模型正確性。5.在前屈、后伸、左右側屈、左右旋轉(zhuǎn)運動狀態(tài)下對不同開門方式(全左開門、全右開門、左右交叉開門)頸椎手術進行仿真分析,對比不同開門方式下ROM及應力數(shù)據(jù)。研究結果1.通過術前術后椎管形態(tài)變化建立幾何模型,根據(jù)三角函數(shù)知識推導單開門椎管擴大成形術中椎板實際開門寬度與椎管橫截面積增加值關系的公式:(其中a為椎管橫徑,b為實際開門大小,c為使用鈦板尺寸,d為使用磨鉆直徑);椎板實際開門寬度與椎管矢狀徑增加值關系的公式:y(mm)=2a×sin(β/2)+d(其中y為目的椎管矢狀徑,a為椎管橫徑,β為椎板抬起角度,d為使用磨鉆直徑)。2.所有納入病例均獲得術前術后完整的CT影像學資料。通過公式計算所得各節(jié)段椎管橫截面積增加值與實際測量的椎管橫截面積增加值逐一進行對比差異均無統(tǒng)計學意義(P0.05)。通過公式計算所得各節(jié)段椎管矢狀徑增加值與實際測量的矢狀徑增加值逐一進行對比差異均無統(tǒng)計學意義(P0.05)。通過PACS系統(tǒng)測量參數(shù)與通過新型測量裝置測量參數(shù)逐一進行對比差異均無統(tǒng)計學意義(P0.05)。上述統(tǒng)計學分析驗證推導公式的準確性及新型測量裝置的精確性。3.對正常頸椎有限元模型施加與Panjabi、Zhang等研究相同條件荷載進行前屈、后伸、左右側彎、左右旋轉(zhuǎn)仿真模擬,得出椎體間相對活動度ROM值,并與Panjabi、Zhang等已發(fā)表的體外生物力學實驗數(shù)據(jù)和有限元數(shù)據(jù)進行對比,各椎體間相對活動度和變化趨勢與其研究成果基本保持一致,可認為本頸椎模型是正確有效的。4.經(jīng)有限元仿真模擬分析,前屈運動對整體ROM增量變化影響稍大,全左、全右單開門手術后整體ROM值最大增幅約5.73%,左右交叉、右左交叉開門在六種運動狀態(tài)下整體ROM增量變化基本趨于全左、全右開門之間,尤其在左右側彎、左右旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下,相對全左、全右開門更為穩(wěn)定一些。研究結論1.通過數(shù)學建模的方式推導出相應公式,操作者術前通過對相關參數(shù)的測量及計算,對單開門椎管擴大成形術中椎管橫截面積及椎管矢狀徑的增加值預測具有良好的臨床應用價值,有了定量估計的依據(jù),以達到精準手術的目的,提高手術的臨床療效。2.基于醫(yī)學影像重建技術、有限元方法對不同開門方式頸椎手術進行數(shù)值仿真模擬,對比ROM、應力變化,可以發(fā)現(xiàn)左右混合開門手術在前屈、后伸、側屈、旋轉(zhuǎn)下要比純單側開門運動相對平衡、受力相對穩(wěn)定,從理論角度給臨床單開門手術提供了一定的力學指導作用。
【學位授予單位】：中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R687.3
【圖文】：

圖 1 手術前后椎管橫截面積改變的示意圖處與內(nèi)皮質(zhì)骨交點；B、B’點分別為術前術后開門側椎板位置椎板開門寬度；3 點構成等腰△BAB’。of cross-sectional areas before and after operation. Points A and B rts of the bilateral laminar gutters, horizontally connected by line An sites of the lamina before and after surgery. The length of B-B’inf LOS. These three points formed an isosceles triangle B-A-B’.

1 手術前后椎管橫截面積改變的示意圖皮質(zhì)骨交點；B、B’點分別為術前術后開門側椎椎板開門寬度；3 點構成等腰△BAB’。-sectional areas before and after operation. Points Ae bilateral laminar gutters, horizontally connected bof the lamina before and after surgery. The length of . These three points formed an isosceles triangle B-A

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5 魏占東;張平;任穎;;國人腰椎的測量研究[J];錦州醫(yī)學院學報;1988年01期

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本文編號：2742978