【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(shù)治療。Hirabayashi等在80年代首次提出單開門椎管擴大椎板成形術(shù),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(guān)術(shù)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(yīng)用。目前單開門手術(shù)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(cè)的問題。在單開門手術(shù)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(dǎo)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(shù)的效果非常重要。目前,雖有一些關(guān)于椎板開門寬度與術(shù)后椎管矢狀徑及椎管面積增加值之間關(guān)系的研究,但由于其公式復(fù)雜,人體解剖差異較大,限制了其臨床的推廣應(yīng)用。同時,前期相關(guān)研究均未考慮開門手術(shù)時的椎板磨損,也導(dǎo)致其研究成果的精確性大大降低。如今單開門手術(shù)中門縫位置的選擇主要還是依據(jù)操作者的手術(shù)習(xí)慣,要么全部左側(cè),要么全部右側(cè)。但是,從幾何方面來看,左右交替開門似乎在力學(xué)上更加平衡。利用有限元理論方法仿真模擬頸椎生物力學(xué)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(yù)測頸椎手術(shù)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(xué)者對頸椎單側(cè)單開門手術(shù)進行一定有限元模擬,但對于左右交叉開門手術(shù)研究,目前尚無報道。研究目的1.根據(jù)術(shù)前術(shù)后椎板開門大小的變化建立幾何模型,推導(dǎo)單開門椎管擴大成形術(shù)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(guān)系的公式,并驗證其準(zhǔn)確性,為評估及預(yù)測術(shù)后相關(guān)數(shù)據(jù)提供支持,指導(dǎo)手術(shù)中相關(guān)操作,以達到良好的手術(shù)效果。2.基于醫(yī)學(xué)CT影像技術(shù),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(shù)進行仿真分析,從理論角度給臨床單開門手術(shù)提供了一定的力學(xué)指導(dǎo)作用。研究方法1.根據(jù)術(shù)前術(shù)后椎板開門大小的變化建立相關(guān)幾何模型,分別推導(dǎo)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(guān)系的公式。2.發(fā)明設(shè)計相關(guān)的新型測量裝置,使相關(guān)公式的臨床應(yīng)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(shù)前術(shù)后相關(guān)參數(shù)進行測量計算,以驗證推導(dǎo)公式的準(zhǔn)確性及新型測量裝置的精確性。4.基于醫(yī)學(xué)CT影像技術(shù)對人頸椎C1-C7結(jié)構(gòu)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(cè)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(shù)進行仿真分析,對比不同開門方式下ROM及應(yīng)力數(shù)據(jù)。研究結(jié)果1.通過術(shù)前術(shù)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(dǎo)單開門椎管擴大成形術(shù)中椎板實際開門寬度與椎管橫截面積增加值關(guān)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(guān)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(shù)前術(shù)后完整的CT影像學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)意義(P0.05)。上述統(tǒng)計學(xué)分析驗證推導(dǎo)公式的準(zhǔn)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(cè)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(xué)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(rèn)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(shù)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(cè)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(jié)論1.通過數(shù)學(xué)建模的方式推導(dǎo)出相應(yīng)公式,操作者術(shù)前通過對相關(guān)參數(shù)的測量及計算,對單開門椎管擴大成形術(shù)中椎管橫截面積及椎管矢狀徑的增加值預(yù)測具有良好的臨床應(yīng)用價值,有了定量估計的依據(jù),以達到精準(zhǔn)手術(shù)的目的,提高手術(shù)的臨床療效。2.基于醫(yī)學(xué)影像重建技術(shù)、有限元方法對不同開門方式頸椎手術(shù)進行數(shù)值仿真模擬,對比ROM、應(yīng)力變化,可以發(fā)現(xiàn)左右混合開門手術(shù)在前屈、后伸、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)下要比純單側(cè)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(shù)提供了一定的力學(xué)指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R687.3
【圖文】：

圖 1 手術(shù)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(shù)前術(shù)后開門側(cè)椎板位置椎板開門寬度；3 點構(gòu)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(shù)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(shù)前術(shù)后開門側(cè)椎椎板開門寬度；3 點構(gòu)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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3 賈連順,陳德玉,沈強,項躍鈞;關(guān)于頸椎椎管矢狀徑動態(tài)變化的研究[J];解放軍醫(yī)學(xué)雜志;1988年06期

4 高敬,楊潤謙,龐伯友;B型超聲測量腰椎管正中矢狀徑[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);1988年03期

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

6 賈連順;關(guān)于頸椎椎管矢狀徑動態(tài)變化的研究[J];第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報;1989年02期

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本文編號：2742978