背景因創(chuàng)傷、炎癥、腫瘤、先天畸形等因素導(dǎo)致的寰樞椎生理關(guān)系破壞或運(yùn)動(dòng)功能異常稱為寰樞椎不穩(wěn)和/或寰樞椎脫位。作為常見的上頸椎疾患,因其易導(dǎo)致延髓、脊髓受壓出現(xiàn)四肢感覺、運(yùn)動(dòng)功能障礙甚至死亡等嚴(yán)重后果。因此,對(duì)于寰樞椎脫位,臨床上多采用手術(shù)治療。主要的手術(shù)方式有經(jīng)口前路復(fù)位植骨融合內(nèi)固定、后路寰樞椎復(fù)位植骨融合內(nèi)固定、后路枕頸融合內(nèi)固定以及前后聯(lián)合入路手術(shù)。后路手術(shù)因術(shù)野顯露充分、固定切實(shí)牢靠、并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn)在臨床廣泛應(yīng)用。隨著內(nèi)固定器械的更新?lián)Q代以及相關(guān)解剖學(xué)與生物力學(xué)知識(shí)的發(fā)展,內(nèi)固定技術(shù)也由早期的線纜技術(shù)、椎板夾技術(shù)到一度被認(rèn)為是金標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式的經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定技術(shù)(Magerl技術(shù)),再到如今應(yīng)用最為廣泛的釘棒技術(shù)。每一種內(nèi)固定技術(shù)的出現(xiàn)都極大地促進(jìn)了后路寰樞椎內(nèi)固定水平及臨床救治能力的提升。寰樞椎椎弓根螺釘或側(cè)塊螺釘固定因良好的生物力學(xué)穩(wěn)定性、較高的植骨融合率及靈活多樣的組合形式經(jīng)久不衰,已成為后路寰樞椎內(nèi)固定的首選術(shù)式。但因寰椎位置深在,毗鄰復(fù)雜及解剖變異,顯露及置釘過程中存在損傷椎動(dòng)脈、C2神經(jīng)根、靜脈叢的風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致術(shù)中出血增加及術(shù)后枕后區(qū)麻木,甚至出現(xiàn)無法置釘?shù)那闆r。另外,現(xiàn)有的寰椎內(nèi)固定方法對(duì)手術(shù)器械及術(shù)者的技術(shù)要求較高,且學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng),不利于推廣應(yīng)用,導(dǎo)致相當(dāng)一部分患者被迫接受了枕頸融合內(nèi)固定手術(shù),從而使頸部活動(dòng)丟失,嚴(yán)重的影響了生活質(zhì)量。因此,需要一種既能有效降低寰椎置釘風(fēng)險(xiǎn)與置釘難度同時(shí)又可提供足夠穩(wěn)定性的內(nèi)固定技術(shù)。該技術(shù)既可作為寰椎椎弓根螺釘或側(cè)塊螺釘固定的良好補(bǔ)充,又可作為后路寰樞椎翻修的可選術(shù)式。國(guó)外曾有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)寰椎后弓鎖定釘板系統(tǒng),但其設(shè)計(jì)尚存部分缺陷且規(guī)格參數(shù)完全按照歐美人種設(shè)定,不完全適用于國(guó)人且國(guó)人相關(guān)解剖學(xué)數(shù)據(jù)尚屬空白。為此,本課題通過CT與人寰椎骨標(biāo)本兩個(gè)方面測(cè)量健康成人寰椎后弓系列解剖參數(shù)并依據(jù)所測(cè)得數(shù)據(jù)初步設(shè)計(jì)成人寰椎后弓板,通過三維有限元分析探究后弓板的應(yīng)力分布情況及三維穩(wěn)定性,經(jīng)過體外生物力學(xué)試驗(yàn)進(jìn)一步探究其生物力學(xué)穩(wěn)定性,為后續(xù)設(shè)計(jì)的改進(jìn)及臨床應(yīng)用提供參考。目的:1、對(duì)健康成人寰椎三維螺旋CT及健康寰椎骨標(biāo)本進(jìn)行測(cè)量,獲取寰椎后弓相關(guān)的解剖參數(shù),并依據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)初步設(shè)計(jì)寰椎后弓板。2、建立寰樞椎不穩(wěn)的三維有限元模型并分別模擬寰椎后弓板內(nèi)固定及后路寰樞椎椎弓根釘棒內(nèi)固定,初步探究后弓板的應(yīng)力分布情況及三維穩(wěn)定性。3、建立寰樞椎不穩(wěn)的體外模型并分別進(jìn)行寰椎后弓板與后路寰樞椎椎弓根釘棒內(nèi)固定,測(cè)量并比較各組模型中C1-C2節(jié)段三維活動(dòng)度(ROM),進(jìn)一步評(píng)價(jià)寰椎后弓板的生物力學(xué)穩(wěn)定性,為后續(xù)設(shè)計(jì)的改進(jìn)及臨床應(yīng)用提供依據(jù)。方法:1、通過醫(yī)學(xué)影像存檔與通信系統(tǒng)(PACS),隨機(jī)抽取60例(男30,女30)成人寰椎三維CT(simenz)影像資料并用自帶測(cè)量工具測(cè)量后弓相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)。選取30例(年齡、性別不詳)干燥寰椎骨標(biāo)本,應(yīng)用國(guó)產(chǎn)游標(biāo)卡尺(精確度0.01mm)及角度測(cè)量?jī)x(精確度0.01°)測(cè)量后弓相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)。測(cè)量?jī)?nèi)容為:后結(jié)節(jié)中央及距中央5mm、10mm、15mm處后弓高度(矢狀面垂直距離)及厚度(軸位距離)、水平面后弓夾角、內(nèi)側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距、外側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距,并根據(jù)測(cè)得數(shù)值初步設(shè)計(jì)寰椎后弓板。2、查閱相關(guān)文獻(xiàn),利用Mimics10.01、Geomagic Studio 2013、SolidWorks2017、Abaqus6.14等有限元分析軟件,設(shè)定相關(guān)參數(shù),建立寰樞椎完整狀態(tài)、失穩(wěn)狀態(tài)、寰椎后弓板+樞椎椎弓根釘棒內(nèi)固定、寰樞椎椎弓根釘棒內(nèi)固定的三維有限元模型并進(jìn)行分析,探究后弓板的應(yīng)力分布情況;測(cè)量各組模型在前屈/后伸、左/右側(cè)屈、左/右旋轉(zhuǎn)6個(gè)方向的C1-C2節(jié)段ROM,比較各組間ROM有無差異,初步評(píng)價(jià)寰椎后弓板的科學(xué)性及穩(wěn)定性。3、應(yīng)用人體頸椎骨標(biāo)本建立寰樞椎完整狀態(tài)、失穩(wěn)狀態(tài)、寰椎后弓板+樞椎椎弓根釘棒內(nèi)固定、寰樞椎椎弓根釘棒內(nèi)固定的體外模型,驗(yàn)證模型有效性后測(cè)量各組模型在前屈/后伸、左/右側(cè)屈、左/右旋轉(zhuǎn)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM,比較各組ROM值有無差異,進(jìn)一步探究寰椎后弓板的生物力學(xué)穩(wěn)定性,為后續(xù)設(shè)計(jì)的改進(jìn)及臨床應(yīng)用提供參考。結(jié)果:1、獲得了國(guó)人成人寰椎后弓系列解剖參數(shù)并據(jù)此初步設(shè)計(jì)了寰椎后弓板。2、建立了寰樞椎失穩(wěn)的三維有限元模型,共包含53346個(gè)單元,62348個(gè)節(jié)點(diǎn),較真實(shí)地模擬了相關(guān)材料特性,并進(jìn)行了有效性驗(yàn)證。3、應(yīng)用已建立的三維有限元模型,分別模擬了后弓板內(nèi)固定與后路椎弓根釘棒內(nèi)固定,并進(jìn)行了應(yīng)力分布測(cè)試及前屈/后伸、左/右側(cè)屈、左/右旋轉(zhuǎn)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM測(cè)量。4、有限元分析結(jié)果顯示寰椎后弓板應(yīng)力分布均勻,未出現(xiàn)明顯應(yīng)力集中情況;失穩(wěn)模型組在前屈/后伸、左/右側(cè)屈、左/右旋轉(zhuǎn)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM值均顯著高于完整模型組;后弓板內(nèi)固定組與后路椎弓根釘棒內(nèi)固定組在上述各運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM值均顯著低于完整模型組;后弓板內(nèi)固定組在各運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM值與后路椎弓根釘棒內(nèi)固定組在相應(yīng)運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM值相比均未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。5、建立了寰樞椎體外模型,分別測(cè)量了完整狀態(tài)組、失穩(wěn)狀態(tài)組、后路椎弓根釘棒內(nèi)固定組、后弓板固定組在前屈/后伸、左/右側(cè)屈、左/右旋轉(zhuǎn)6個(gè)方向的C1-C2節(jié)段ROM并進(jìn)行了組間差異性比較。6、體外生物力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果顯示失穩(wěn)模型組在前屈/后伸、左/右側(cè)屈、左/右旋轉(zhuǎn)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM值均顯著高于完整模型組;后弓板內(nèi)固定組與后路椎弓根釘棒內(nèi)固定組在6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM值均顯著低于完整模型組及失穩(wěn)模型組;后弓板內(nèi)固定組在各運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM值與后路椎弓根釘棒內(nèi)固定組在相應(yīng)運(yùn)動(dòng)方向的C1-C2節(jié)段ROM值相比均未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論:1、解剖學(xué)研究提示寰椎后弓板適用于90%以上人群,具有較高的可行性。2、三維有限元分析提示寰椎后弓板應(yīng)力分布均勻,設(shè)計(jì)科學(xué)。3、生物力學(xué)研究表明寰椎后弓板內(nèi)固定與傳統(tǒng)后路椎弓根釘棒內(nèi)固定生物力學(xué)穩(wěn)定性相當(dāng),有望成為現(xiàn)有后路釘棒內(nèi)固定技術(shù)的良好補(bǔ)充。
【學(xué)位單位】：中國(guó)人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R687
【部分圖文】：

干燥寰椎骨標(biāo)本性別及年齡不詳。如表 1 及表 2 所示,CT 及標(biāo)本所得的左右兩側(cè)數(shù)據(jù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如表 3 所示，兩種不同來源（CT、標(biāo)本）所得的大部分?jǐn)?shù)據(jù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但內(nèi)側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距及外側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距兩組數(shù)據(jù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。CT 與標(biāo)本所得數(shù)據(jù)比較時(shí)，后結(jié)節(jié)高度、距后結(jié)節(jié)中央 10mm 處厚度、內(nèi)側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距及外側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距四組數(shù)據(jù)方差不齊，采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)。（二） 寰椎后弓板設(shè)計(jì)寰椎后弓板參數(shù)設(shè)定如表 4 所示。板總長(zhǎng) 30.0mm，左右對(duì)稱，板厚 2.0mm；寬6.0mm；4 枚螺釘均設(shè)計(jì)成鎖定螺釘且直徑均為 2.5mm，靠近后結(jié)節(jié)中央的 2 枚螺釘為稍斜向內(nèi)側(cè)螺釘，外側(cè)螺釘為垂直螺釘；外側(cè)釘孔表面連有“U”槽，可與直徑 3.2mm鈦棒連接從而與樞椎螺釘組合應(yīng)用形成后路寰樞椎釘板內(nèi)固定。(寰椎后弓板系統(tǒng)見圖 3)

圖 2 標(biāo)本測(cè)量?jī)?nèi)容及方法 a 后弓厚度（0、5、10、15mm 處，黑色箭頭）； b 水平面后弓夾角（褐色箭頭），內(nèi)側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距（紅色箭頭），外側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距（綠色箭頭）；c 后弓高度（0、5、10、15mm 處，紫色箭頭）�！�3a ○3b ○3c

海軍軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位論文○2a○2c○2b圖 2 標(biāo)本測(cè)量?jī)?nèi)容及方法 a 后弓厚度（0、5、10、15mm 處，黑色箭頭）； b 水平面后弓夾角（褐色箭頭），內(nèi)側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距（紅色箭頭），外側(cè)面椎動(dòng)脈溝半距（綠色箭頭）；c 后弓高度（0、5、10、15mm 處，紫色箭頭）。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭曉輝;劉蘭澤;逯強(qiáng);項(xiàng)力源;安毅;郭玉芬;;寰椎后弓螺釘在寰樞椎后路固定融合手術(shù)中的應(yīng)用[J];中國(guó)脊柱脊髓雜志;2015年12期

2 馬向陽;;寰椎后路螺釘固定技術(shù) 寰樞椎脫位系列講座(三)[J];中國(guó)骨科臨床與基礎(chǔ)研究雜志;2015年03期

3 李松凱;倪斌;張軍華;藍(lán)旭;甄平;趙衛(wèi)東;;寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器的研制及其生物力學(xué)研究[J];中華骨科雜志;2015年06期

4 高志朝;王梅;王大勇;陳四木;徐榮明;;后路寰樞椎椎弓根螺釘結(jié)合單側(cè)樞椎棘突椎板釘固定治療寰樞椎不穩(wěn)的臨床療效[J];中華骨科雜志;2015年05期

5 唐運(yùn)章;林冠林;蔣萍;汪國(guó)棟;李進(jìn)娥;陳莊洪;;后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定治療創(chuàng)傷性寰樞椎不穩(wěn)定46例[J];臨床外科雜志;2014年11期

6 陳語;項(xiàng)良碧;于海龍;劉軍;;寰樞椎失穩(wěn)后路兩種內(nèi)固定術(shù)臨床對(duì)比觀察[J];創(chuàng)傷與急危重病醫(yī)學(xué);2014年06期

7 周鳳金;倪斌;謝寧;盧旭華;郭翔;郭群峰;陳金水;楊軍;;個(gè)體化后路寰樞椎融合內(nèi)固定治療寰樞椎不穩(wěn)[J];脊柱外科雜志;2014年03期

8 蔣偉宇;于亮;馬維虎;趙劉軍;徐榮明;;寰樞椎后路動(dòng)態(tài)固定系統(tǒng)有效性的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)脊柱脊髓雜志;2013年12期

9 倪斌;郭翔;;對(duì)后路寰樞椎固定技術(shù)的評(píng)價(jià)及選擇策略[J];中國(guó)脊柱脊髓雜志;2013年05期

10 馬向陽;楊進(jìn)城;尹慶水;夏虹;吳增暉;章凱;王建華;艾福志;許俊杰;王智運(yùn);邱鋒;麥小紅;;后路寰樞椎釘棒固定非融合治療新鮮Ⅱ型齒狀突骨折保留寰樞椎旋轉(zhuǎn)功能的臨床初探[J];中國(guó)脊柱脊髓雜志;2013年05期

本文編號(hào)：2843894