【摘要】：退行性變、畸形、創(chuàng)傷、腫瘤等各種疾病均可導(dǎo)致上頸椎不穩(wěn),往往需要手術(shù)后路寰樞或枕頸固定和融合。然而,上頸椎后路解剖結(jié)構(gòu)和毗鄰關(guān)系復(fù)雜,橫突孔內(nèi)椎動(dòng)脈,椎管內(nèi)為硬膜和脊髓,安全有效的內(nèi)固定置釘技術(shù)常常是手術(shù)成功的關(guān)鍵之一,不當(dāng)?shù)闹冕斂赡軐?dǎo)致固定融合的失敗,神經(jīng)血管損傷并發(fā)癥,致殘甚至致命等風(fēng)險(xiǎn)。樞椎(C2)是常用的上頸椎后路固定螺釘錨定點(diǎn),寰樞和枕頸固定均需要使用樞椎固定。目前樞椎內(nèi)固定方法已經(jīng)較為成熟,但是仍具有較高的技術(shù)要求和一定的神經(jīng)血管損傷的風(fēng)險(xiǎn)。目前我們常用的樞椎后路內(nèi)固定技術(shù)有椎弓根螺釘、椎板螺釘、峽部螺釘和Magerl經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘,這些技術(shù)各具有優(yōu)點(diǎn)和不足。樞椎椎弓根螺釘是樞椎最常用的固定方法,可以解決絕大部分臨床問題。但是有些椎動(dòng)脈和椎弓根解剖變異等因素導(dǎo)致樞椎椎弓根過細(xì)可能導(dǎo)致無法常規(guī)使用樞稚椎弓根螺釘固定。臨床上則以單側(cè)解剖變異出現(xiàn)為主。樞椎椎板螺釘則是在變異側(cè)替代樞椎椎弓根螺釘固定補(bǔ)充方法。然而,在樞椎椎弓根變異的同時(shí),椎板可能同時(shí)發(fā)生厚度過薄等變異,限制其臨床使用。鑒于樞椎具有頸椎中最大的棘突,樞椎棘突螺釘在解剖變異側(cè)使用具有一些臨床價(jià)值,并已有臨床使用文獻(xiàn)報(bào)道。本研究擬運(yùn)用有限元方法,通過建立正常樞椎解剖、椎板薄和椎動(dòng)脈變異椎弓根過細(xì)三種不同解剖狀態(tài)C0-3模型,研究樞椎棘突螺釘單側(cè)應(yīng)用聯(lián)合對(duì)側(cè)常規(guī)椎弓根螺釘固定在枕頸和寰樞固定中的穩(wěn)定性,并比較樞椎棘突螺釘三種置釘方法的生物力學(xué)區(qū)別。本研究共包括以下三個(gè)部分:(1)三種不同解剖狀態(tài)的C0-C3有限元模型的建立和驗(yàn)證;(2)樞椎棘突螺釘單側(cè)應(yīng)用聯(lián)合對(duì)側(cè)椎弓根螺釘固定在寰樞和枕頸固定中的有限元分析。(3)報(bào)告樞椎棘突螺釘作為補(bǔ)充固定技術(shù)應(yīng)用的臨床病例。第一部分三種不同解剖狀態(tài)C0-C3有限元模型的建立和驗(yàn)證目的:建立上頸椎(C0-C3)的非線性三維有限元模型,并進(jìn)行有效性驗(yàn)證。方法:分別選擇三位不同成年人的影像學(xué)CT資料,其中正常樞椎椎弓根椎板者的資料選自一名成年健康志愿者,而椎板薄和椎動(dòng)脈解剖變異椎弓根細(xì)小者來自醫(yī)院既往CT資料。通過CT掃描資料獲取上頸椎(C0-C3)的空間結(jié)構(gòu)信息,利用Mimics、Hypermesh和Abaqus等軟件建立上頸椎有限元模型。約束C3椎體下表面,在枕骨上施加50N垂直載荷,模擬頭部重力作用,再施加1.5Nm純扭矩,從而模擬頸椎前后屈伸、左右側(cè)屈、左右旋轉(zhuǎn)6種運(yùn)動(dòng)工況。在動(dòng)態(tài)加載中,計(jì)算C0-C1、C1-C2、C2-C3關(guān)節(jié)間在前屈、后伸、左右側(cè)屈和旋轉(zhuǎn)6個(gè)方向上的ROM值。結(jié)果:本研究建立的上頸椎(C0-C3)三維非線性有限元模型包括184486個(gè)單元,83862個(gè)節(jié)點(diǎn),143個(gè)彈簧,外形與正常上頸椎解剖結(jié)構(gòu)相符,韌帶連接一致,能較好地體現(xiàn)上頸椎的解剖特點(diǎn)。在邊界范圍和載荷條件相同的情況下,本研究C0-C3的ROM值在體外標(biāo)本實(shí)驗(yàn)研究參考文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍內(nèi),具有很好的關(guān)聯(lián)性。結(jié)論:本研究所建立的非線性C0-C3三維有限元模型滿足有限元分析的幾何和力學(xué)相似性,可用于枕頸和上頸椎的生物力學(xué)分析研究。第二部分樞椎單側(cè)棘突螺釘聯(lián)合對(duì)側(cè)椎弓根螺釘固定在寰樞和枕頸固定中的有限元分析目的:通過有限元方法分析樞椎棘突螺釘單側(cè)應(yīng)用聯(lián)合對(duì)側(cè)椎弓根螺釘固定在寰樞和枕頸固定中的生物力學(xué)穩(wěn)定性。方法:構(gòu)建正常樞椎解剖、椎板薄和椎動(dòng)脈變異椎弓根細(xì)小三種不同解剖狀態(tài)下的完整上部頸椎有限元模型,分別模擬AndersonII型齒狀突骨折和寰椎Jefferson骨折模型,進(jìn)行寰樞和枕頸固定。其中在寰樞固定模型中,對(duì)比樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘固定組(C1側(cè)塊螺釘+樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘組)和樞椎棘突螺釘固定組(C1側(cè)塊螺釘+一側(cè)樞椎棘突螺釘+另一側(cè)樞椎椎弓根螺釘固定);在枕頸固定模型中,對(duì)比雙側(cè)樞椎椎弓根螺釘固定組(枕骨釘+樞椎雙側(cè)椎弓根固定)和樞椎棘突螺釘固定組(枕骨釘+一側(cè)樞椎棘突螺釘固定+另一側(cè)椎弓根螺釘固定)。樞椎棘突螺釘分別測(cè)試水平、斜向和垂直置釘三種不同的固定技術(shù)。施加50N垂直載荷,模擬頭部重力作用,施加1.5Nm純扭矩,從而模擬頸椎前后屈伸、左右旋轉(zhuǎn)、左右側(cè)彎6種工況。在動(dòng)態(tài)加載中,計(jì)算C0-C1、C1-C2、C2-C3關(guān)節(jié)間在前屈、后伸、左右側(cè)屈和旋轉(zhuǎn)6個(gè)方向上的ROM值和內(nèi)固定應(yīng)力峰值。結(jié)果:(1)在寰樞固定中,三種不同解剖模型中樞椎棘突螺釘固定組和雙側(cè)椎弓根螺釘固定組的C1-C2ROM均較完整狀態(tài)模型均有顯著下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05);樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘固定組較棘突螺釘固定組的C1-C2 ROM更小,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05);然而,樞椎棘突螺釘水平、斜向和垂直螺釘固定組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05)。(2)在枕頸固定中,三種不同解剖模型中樞椎棘突螺釘固定組和雙側(cè)椎弓根螺釘固定組的CO-C2ROM較完整狀態(tài)模型有顯著下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘固定組的C0-C1和C1-C2 ROM較棘突螺釘固定組稍有不同,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05);樞椎棘突螺釘水平、斜向和垂直置釘固定組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05)。(3)樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘固定組應(yīng)力峰值總體低于樞椎棘突螺釘固定組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05);三種不同的樞椎棘突螺釘固定技術(shù)之間內(nèi)固定應(yīng)力峰值差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.05)。結(jié)論:(1)在寰樞固定中,樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘固定和樞椎單側(cè)棘突螺釘聯(lián)合對(duì)側(cè)椎弓根螺釘組合式固定方法均具有良好的穩(wěn)定性和較低的內(nèi)固定失效應(yīng)力。相對(duì)于樞椎棘突螺釘組合式固定,樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘固定較具有更好的寰樞穩(wěn)定性。(2)在枕頸固定中,樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘固定和樞椎單側(cè)棘突螺釘聯(lián)合對(duì)側(cè)椎弓根螺釘組合式固定方法均具有良好的穩(wěn)定性和較低的內(nèi)固定失效應(yīng)力。樞椎棘突螺釘組合式固定具有樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘固定同等的枕頸穩(wěn)定性。(3)在寰樞和枕頸固定中,樞椎三種棘突螺釘置釘技術(shù)間的穩(wěn)定性差異并不明顯,均可根據(jù)具體臨床實(shí)際情況,在解剖變異等情況下,單側(cè)應(yīng)用聯(lián)合對(duì)側(cè)樞椎椎弓根螺釘固定。第三部分 樞椎棘突螺釘固定的臨床病例報(bào)告目的:分析二例樞椎棘突螺釘作為補(bǔ)充固定技術(shù)應(yīng)用的臨床隨訪結(jié)果。方法:回顧性分析二例樞椎棘突螺釘固定臨床結(jié)果。第一例患者女性50歲,診斷寰椎骨折,由于樞椎椎動(dòng)脈一側(cè)高跨畸形,該側(cè)椎弓根過細(xì),同時(shí)椎板薄,但棘突基底較為寬大,予以棘突螺釘斜向固定,代替樞椎椎弓根螺釘。手術(shù)予以寰樞固定融合,后路正中切口,寰椎側(cè)塊螺釘,樞椎解剖變異側(cè)斜向棘突螺釘聯(lián)合對(duì)側(cè)椎弓根螺釘固定,取髂骨植骨。第二例患者男性31歲,診斷枕頸畸形,脊髓變性。手術(shù)予以后路正中切口減壓,枕頸固定,枕骨釘加樞椎雙側(cè)椎弓根螺釘,及樞椎棘突螺釘垂直固定,頸3雙側(cè)側(cè)塊螺釘固定,植骨融合。術(shù)后拍攝頸椎正側(cè)位X線片和CT三維重建,定期門診復(fù)查。結(jié)果:術(shù)中和手術(shù)后未見神經(jīng)血管損傷、切口感染等并發(fā)癥。術(shù)后X線片示頸椎內(nèi)固定位置良好,CT顯示所有螺釘在位,未見異常。切口一期愈合,術(shù)后頸部疼痛明顯緩解。寰椎骨折患者術(shù)后隨訪3年,骨折于術(shù)后3個(gè)月愈合,寰樞椎融合成功。四肢肌力感覺活動(dòng)良好。寰樞椎螺釘固定良好,未見失敗退出。枕頸畸形患者術(shù)后隨訪8個(gè)月,于術(shù)后4個(gè)月植骨融合成功,枕頸螺釘位置良好,未見松動(dòng)退出。術(shù)后磁共振顯示枕頸部減壓充分,未見明顯脊髓受壓,末次隨訪四肢肌力5級(jí),感覺麻木好轉(zhuǎn)。結(jié)論:樞椎棘突螺釘也許可以在一些解剖變異等情況下作為替代和補(bǔ)充方法應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R687.3
【圖文】：

根螺釘固定［９］。椎動(dòng)脈高位騎跨畸形是最常見的導(dǎo)致樞椎椎弓根過細(xì)的原因，畸形逡逑的血管長(zhǎng)期壓迫骨質(zhì)，導(dǎo)致椎弓根過細(xì)，而且往往在樞椎單側(cè)出現(xiàn)，發(fā)生率約逡逑１４．５－１８％［９，１Ｇ］（圖１）。垣＿｝１１等［１（）］解剖學(xué)研究發(fā)現(xiàn)２０％尸體樞椎椎弓根不適合進(jìn)行逡逑１逡逑

學(xué)、標(biāo)本靜態(tài)生物力學(xué)研究，初步證實(shí)樞椎棘突螺釘固定的具有一定的可行性［１５＿１８］。逡逑解剖學(xué)研究發(fā)現(xiàn)樞椎棘突平均高度為１２．９０ｍｍ，棘突根部的平均厚度為逡逑１８．８６ｍｍ［１５’１６］，樞椎棘突螺釘具有一定的解剖學(xué)可行性（圖２）邋［１７’１８］。靜態(tài)生物力逡逑學(xué)拔出力（Ｐｕｌｌ－ｏｕｔ邋ｓｔｒｅｎｇｔｈ）研究發(fā)現(xiàn)，樞椎棘突螺釘具有一定的抗拔出力［２３］。樞逡逑椎棘突螺釘直接將螺釘置入頸椎后側(cè)解剖結(jié)構(gòu)上，可以直視下置釘，具有操作筒逡逑單，相對(duì)安全，可以減少手術(shù)時(shí)間、置釘風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥，可以作為樞椎常規(guī)固定逡逑方法的有益補(bǔ)充，特別是作為在解剖變異的情況下，一種補(bǔ)救和補(bǔ)充技術(shù)在變異逡逑側(cè)應(yīng)用聯(lián)合正常解剖側(cè)椎弓根螺釘固定具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。逡逑圖２邋ＣＴ橫斷面掃描顯示樞椎棘突寬大，水平寬度徶到２１．７ｍｍ。逡逑樞椎棘突螺釘固定已有臨床小規(guī)模應(yīng)用報(bào)道，主要用于樞椎椎弓根單側(cè)解剖逡逑變異情況下在變異側(cè)運(yùn)用，并報(bào)道了三種不同的置釘技術(shù)［１９＿２２］。２００４年Ｇｏｅｌ等［１９］逡逑報(bào)道了對(duì)１１例先天性枕頸畸形兒童患者

邐邐＾逡逑退出，但均取得成功融合（即樞椎棘突螺釘垂直固定技術(shù)，圖３－Ａ）。Ｎａｇａｔａ等［２（）］逡逑于２０１３年報(bào)道了對(duì)一例頸椎不穩(wěn)患者進(jìn)行后路Ｃ２－Ｔ１固定融合，在樞椎解剖變異逡逑側(cè)成功使用一枚樞椎棘突螺釘水平固定結(jié)合正常解剖側(cè)椎弓根螺釘固定（即樞椎逡逑棘突螺釘橫向固定技術(shù)，圖３－Ｂ）。該患者一側(cè)椎動(dòng)脈高位騎跨畸形，樞椎一側(cè)椎逡逑弓根過細(xì)，同時(shí)椎板很薄，同時(shí)不適合椎弓根螺釘和椎板螺釘固定，作者在樞椎逡逑解剖變異側(cè)使用單側(cè)棘突螺釘聯(lián)合對(duì)側(cè)椎弓根螺釘固定，術(shù)后隨訪固定融合滿意。逡逑劉觀S盞齲郟插澹稿澹荼ǖ懶順曬ττ靡煥嗍嘧導(dǎo)蛔蛋迓荻ち襄咀擋囁槁荻す潭ǔ蒎義獻(xiàn)賜還欽郟沒頰呤嘧底倒妥蛋寰媳⌒�，不翼槪规方法置钉，墅z笏娣緬懼義鮮噯〉萌諍�。此外，高志充^齲玻保郟玻玻荼ǖ懶隋澹保襖嘧倒潭ǖ幕頰擼捎詰ゲ嗍嘧蹈咤義銜黃錕繾刀齷巫倒富蜆亟諭還欽劬灰誦惺嘧底倒荻す潭�，最汉j義顯誚餛時(shí)湟觳嗟ゲ嗍嘧導(dǎo)蛔蛋迓荻ば畢蜆潭隙圓嘧倒荻ぶ瘟迫〉昧己緬義閑Ч�。枢讓�(dǎo)蛔蛋迓荻て渲饕荻ぐ殉植糠治揮詡荒

本文編號(hào)：2777659