本文關(guān)鍵詞：軸位透視法研究髖臼前柱螺釘最大通道及后柱順行螺釘置入安全區(qū)域

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【摘要】：研究背景髖臼骨折多由高能量暴力導(dǎo)致,主要發(fā)生在青壯年。目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,工業(yè)建筑及交通事故逐漸增多,髖臼骨折的發(fā)病率近幾年呈明顯上升趨勢,成為創(chuàng)傷骨科領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。同時(shí),髖臼位置較深,解剖復(fù)雜,復(fù)位固定困難,并發(fā)癥多,一直是創(chuàng)傷骨科領(lǐng)域的難點(diǎn)之一。臨床上,對(duì)于髖臼骨折的手術(shù)治療,主要包括切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定及經(jīng)皮拉力螺釘固定兩種方式。拉力螺釘固定因?qū)儆谥行男怨潭?可實(shí)現(xiàn)骨折線間的加壓,具有明顯的生物力學(xué)優(yōu)勢,被推薦用于輕微移位或無移位的前柱或后柱骨折的治療。然而,拉力螺釘?shù)闹萌爰夹g(shù)要求高,風(fēng)險(xiǎn)大,螺釘置入的位置不正確極易侵犯髖關(guān)節(jié)及骨皮質(zhì),破壞周圍豐富的神經(jīng)血管組織。因此,要順利置入前柱或后柱長螺釘,對(duì)前柱及后柱解剖的熟悉十分重要,其中包括最大螺釘通道,進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向。進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向的正確與否取決于研究中能否找到最大的螺釘通道,因此目前的研究熱點(diǎn)集中于尋找最大的前柱及后柱骨性通道,以確定最佳進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向,指導(dǎo)臨床應(yīng)用。骨盆標(biāo)本及三維重建模型均被前人應(yīng)用于髖臼前柱及后柱解剖結(jié)構(gòu)的研究。對(duì)于骨盆標(biāo)本,前人采用的是垂直截骨法,沿著前柱或后柱的軸線,均勻垂直截骨,最小的骨塊截面則被定義為最大螺釘通道。然而,這種方法存在缺陷,一是前柱及后柱并非規(guī)則的圓柱體,其軸線很難確定,二是選擇不同的軸線會(huì)產(chǎn)生不同的最小截面。已有研究者利用三維重建模型的方法證實(shí)前柱或后柱的最大螺釘通道比最小的截骨截面還要小,完全否認(rèn)了利用尸體標(biāo)本截骨的方法尋找最大螺釘通道的科學(xué)性,自此三維重建模型的方法被廣泛應(yīng)用于前柱及后柱最大螺釘通道的研究。目前普遍應(yīng)用的方法是虛擬置釘法,把較小直徑的虛擬螺釘調(diào)節(jié)至髖臼前柱及后柱的骨性通道內(nèi),再緩慢增加螺釘直徑,螺釘剛好不突破骨皮質(zhì)的直徑定義為最大的螺釘通道。然而,這種方法仍存在缺陷,一是很難保證螺釘被調(diào)整至最大骨性通道所在的軸線上,二是無法保證螺釘每次都被調(diào)整至同一位置,因此所找到的螺釘直徑并不是髖臼前柱及后柱的最大骨性通道。有必要應(yīng)用新的方法對(duì)最大骨性通道進(jìn)行研究。另外,在前柱螺釘?shù)呐R床置入過程中,C臂的應(yīng)用十分重要。目前,前柱螺釘置入時(shí)常用的是骨盆入口位,出口位及閉孔出口位。各個(gè)透視位均十分重要,因此術(shù)中需反復(fù)調(diào)整C臂的位置,以使螺釘處于最佳的骨性通道內(nèi),明顯增加手術(shù)時(shí)間及X線放射量,有必要對(duì)C臂透視角度進(jìn)行研究,通過其他透視位簡化手術(shù)流程,減少手術(shù)時(shí)間及X線放射量。后柱順行拉力螺釘臨床十分常用,正確的進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向是保證螺釘成功置入后柱的關(guān)鍵。雖目前有眾多的研究報(bào)道后柱順行拉力螺釘?shù)倪M(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向,但其并不是螺釘處于最大螺釘通道時(shí)的進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向,臨床指導(dǎo)意義較差。且目前均為進(jìn)針點(diǎn)的報(bào)道,未見安全進(jìn)針區(qū)域的研究。研究目的1.運(yùn)用一種新的方法---前柱軸位透視法來研究髖臼前柱的最大螺釘直徑；2.在骨盆標(biāo)本及病人上驗(yàn)證前柱軸位片的存在及其在協(xié)助置入經(jīng)皮前柱拉力螺釘?shù)目尚行裕?.運(yùn)用后柱軸位透視法研究髖臼后柱順行拉力螺釘置入的安全區(qū)域。第一部分 軸位透視法研究髖臼前柱最大螺釘通道材料與方法數(shù)據(jù)收集收集2013年2月至2013年12月期間在我院行完整骨盆螺旋CT掃描的成年國人CT原始數(shù)據(jù),排除骨折,畸形,骨質(zhì)病變及解剖異常病例,共收集58例,其中男32例,女26例,年齡18-89歲,平均50.28±13.8歲。所有的骨盆原始數(shù)據(jù)以DICOM格式保存在個(gè)人計(jì)算機(jī)中。重建三維模型利用Mimics重建出左髖骨的三維模型后以STL格式導(dǎo)出并導(dǎo)入Geomagic Studio中刪除內(nèi)部三角面片,此時(shí)可重建出只有外三角面片的髖骨模型。以STL格式導(dǎo)出并重新導(dǎo)入至Mimics中進(jìn)行虛擬測量。最大螺釘通道分析把三維骸骨模型半透明化并旋轉(zhuǎn)至與前柱軸線橫斷面垂直的透視角度,此時(shí)可發(fā)現(xiàn)一邊界清晰的透明區(qū)域。周圍顏色較深的清晰邊界代表的是骨皮質(zhì),透明區(qū)域則代表的是螺釘?shù)耐ǖ馈Ｔ谠撦S位上緩慢調(diào)整三維模型的位置,可改變透明區(qū)域的大小與形狀。當(dāng)透明區(qū)域視覺上變?yōu)榭扇菁{一個(gè)最大圓柱形的最大三角形時(shí),在透明區(qū)域中心置入一枚3mm虛擬螺釘,慢慢增大其直徑,螺釘剛好不突破透明區(qū)域邊界時(shí)的直徑定義為前柱螺釘通道的最大直徑,記錄螺釘?shù)闹睆健ＰD(zhuǎn)三維模型,確認(rèn)虛擬螺釘沒有侵犯髖臼及突破骨皮質(zhì)。三個(gè)不同的觀察者重復(fù)該步驟三次,得到三個(gè)最大螺釘直徑。選取三者中最大的螺釘直徑,并計(jì)算虛擬螺釘與冠狀面,矢狀面及橫斷面的角度。除了可容納一枚最大螺釘?shù)娜切瓮该鲄^(qū)域,我們發(fā)現(xiàn),該透明區(qū)域還可調(diào)整為可容納兩枚最大螺釘?shù)拈L橢圓形。利用上述同樣的方法,測量最大螺釘直徑的大小。統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 19.0軟件。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差或中數(shù)±范圍表示。兩組單獨(dú)計(jì)量資料的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),P0.05時(shí)認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果前柱可容納單枚螺釘?shù)钠骄畲笾睆綖?1.20±1.73(7.80-14.60mm),可容納兩枚螺釘?shù)钠骄畲笾睆綖?.71±0.91(6.60-10.60mm)。單螺釘與雙螺釘?shù)淖畲笾睆侥信g具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p0.05)。單螺釘?shù)钠骄畲笾睆皆谒械氖茉囌咧卸即笥?.3mm。雙螺釘?shù)钠骄畲笾睆皆谒械氖茉囌咧卸即笥?.5mm。雙螺釘最大直徑中僅有2例小于7.3mm,這兩例都是女性,在所有的男性中,雙螺釘?shù)钠骄畲笾睆骄即笥?.3mm。單螺釘與水平面、冠狀面和矢狀面的角度分別為41.16°±4.59°、18.18°±1.15°和44.33°±4.31°。螺釘與冠狀面的角度男女之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p0.05)。結(jié)論髖臼前柱不僅可容納一枚直徑7.3mm的拉力螺釘,還可容納兩枚直徑6.5mm的拉力螺釘。第二部分 前柱軸位片的探索研究材料與方法1.骨盆標(biāo)本上驗(yàn)證前柱軸位片的存在與協(xié)助置釘可行性采用5個(gè)正常的髖骨標(biāo)本。在手術(shù)室上,先把骨盆標(biāo)本固定在手術(shù)床上,然后把C臂調(diào)整至與前柱軸線共一軸線的位置,找到與軸位透視法類似的代表前柱螺釘通道的透X線區(qū)域后,再緩慢調(diào)整C臂的位置,至透X線區(qū)域變得最大。此透明區(qū)域即代表前柱的最大螺釘通道。要驗(yàn)證前柱軸位片能否協(xié)助置入前柱螺釘,首先,把導(dǎo)針的一端放在透明區(qū)域的中心,以確定進(jìn)針點(diǎn)。然后調(diào)整導(dǎo)針的方向,直至導(dǎo)針在C臂下由線變?yōu)橐粋�(gè)重疊的點(diǎn),確定導(dǎo)針的進(jìn)針方向。最后在該進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向下置入導(dǎo)針。導(dǎo)針置入成功后,大體觀察骨盆標(biāo)本,觀察導(dǎo)針有沒有侵犯髖臼或突破骨皮質(zhì)。2.病人上研究前柱軸位片數(shù)據(jù)收集在我院招募中等身材志愿者共6人,其中男3例,女3例,年齡48-52歲,平均50.28±1.8歲(排除骨盆骨折,畸形,骨質(zhì)病變,解剖異常及肥胖的志愿者)。所有志愿者行完整骨盆螺旋CT掃描。骨盆原始數(shù)據(jù)以DICOM格式保存在個(gè)人計(jì)算機(jī)中。重建三維模型利用Mimics重建骨盆的三維模型后以STL格式導(dǎo)出并導(dǎo)入Geomagic Studio中刪除內(nèi)部三角面片,此時(shí)可重建出只有外三角面片的骨盆模型。以STL格式導(dǎo)出并重新導(dǎo)入至Mimics中進(jìn)行虛擬測量。前柱軸位片的模擬在mimics中把三維模型半透明化并旋轉(zhuǎn)至與前柱軸線橫斷面垂直的透視角度,此時(shí)可發(fā)現(xiàn)一邊界清晰的透明區(qū)域,該區(qū)域代表的是最大螺釘通道。在該軸位上慢慢調(diào)整三維模型的位置至可容納一枚最大虛擬螺釘?shù)念惾切瓮该鲄^(qū)域出現(xiàn),此圖像則為前柱軸位片的模擬圖,將有助于我們術(shù)中快速辨認(rèn)前柱軸位片。C臂位置的模擬找到最大透明區(qū)域后,在該區(qū)域的中心置入一枚3.5mm的虛擬螺釘。重建皮膚的三維模型,此時(shí)可得到前柱螺釘與人體的相互關(guān)系,測量虛擬螺釘與人體的角度,以指導(dǎo)術(shù)中C臂的擺放。病人上獲得前柱軸位片病人仰臥在透X線的手術(shù)床上,患側(cè)下肢伸直,健側(cè)髖關(guān)節(jié)屈曲外展。C臂機(jī)置于患者尾側(cè)。C形臂先置于骨盆側(cè)位片的位置。根據(jù)三維模擬所得的前柱虛擬螺釘與人體的相互關(guān)系,先把C形臂向患側(cè)傾斜30°,再向尾側(cè)旋轉(zhuǎn)45°�；颊呶恢眉癈臂位置確定后,行X線透視,我們可以得到初步前柱軸位片。緩慢調(diào)整C臂的位置至最大透X線區(qū)域出現(xiàn),此時(shí)所得的X線影像即前柱軸位片。對(duì)比病人上得到的前柱軸位片與骨盆標(biāo)本的前柱軸位片,觀察兩者差異。對(duì)比病人身上得到的前柱軸位片與相對(duì)應(yīng)的前柱軸位片模擬圖像,尋找解剖標(biāo)志,指導(dǎo)臨床快速辨認(rèn)前柱軸位片中代表最大螺釘通道的透X線區(qū)域。統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 19.0軟件。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差或中數(shù)±范圍表示。兩組單獨(dú)計(jì)量資料的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),P≤0.05時(shí)認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果所有的5個(gè)骨盆標(biāo)本都在C臂下得到前柱軸位片,代表前柱通道的透X線區(qū)域清晰可見,邊界清楚；前柱軸位片可單透視協(xié)助置入導(dǎo)針,導(dǎo)針置入后所有標(biāo)本均未見穿破皮質(zhì)或關(guān)節(jié)腔；在所有的6個(gè)志愿者身上均成功得到前柱軸位片；病人體位：仰臥,患側(cè)下肢伸直,健側(cè)髖關(guān)節(jié)屈曲外展。C臂擺放位置：C臂機(jī)置于手術(shù)床的尾側(cè)。C形臂先置于骨盆側(cè)位片的位置,向患側(cè)傾斜30°,再向尾側(cè)旋轉(zhuǎn)45°;與在骨盆標(biāo)本得到的軸位片不同,骨盆標(biāo)本的軸位片解剖結(jié)構(gòu)清晰可見,代表前柱通道的透X線區(qū)域清晰可見,邊界清楚,而志愿者上得到的前柱軸位片解剖結(jié)構(gòu)模糊,很難辨認(rèn)相應(yīng)的解剖結(jié)構(gòu)來最終確認(rèn)代表前柱通道的透X線區(qū)域。前柱軸位片的模擬圖像可以幫助我們術(shù)中快速辨認(rèn)志愿者上得到的前柱軸位片的相對(duì)應(yīng)的解剖標(biāo)志。主要有三個(gè)解剖標(biāo)志,包括坐骨大切跡,真骨盆緣及髖臼。代表前柱通道的透X線區(qū)域則位于這三者包圍的區(qū)域內(nèi)。結(jié)論前柱軸位片是存在并可以術(shù)中獲得的,其在經(jīng)皮螺釘?shù)氖中g(shù)操作中具有臨床使用價(jià)值。要獲得前柱軸位片,病人應(yīng)仰臥在手術(shù)床上,患側(cè)下肢伸直,健側(cè)髖關(guān)節(jié)屈曲外展。C臂機(jī)置于手術(shù)床的尾側(cè)。C形臂先置于骨盆側(cè)位片的位置,向患側(cè)傾斜30°,再向尾側(cè)旋轉(zhuǎn)45°。要術(shù)中快速辨認(rèn)代表前柱通道的透X線區(qū)域,術(shù)者應(yīng)先辨認(rèn)三個(gè)重要的解剖標(biāo)志,包括坐骨大切跡,真骨盆緣及髖臼。第三部分 軸位透視法研究后柱順行螺釘?shù)陌踩珔^(qū)域材料與方法數(shù)據(jù)收集收集2013年2月至2013年12月期間在我院行完整骨盆螺旋CT掃描的成年國人CT原始數(shù)據(jù),排除骨折,畸形,骨質(zhì)病變及解剖異常病例,共收集58例,其中男32例,女26例,年齡18-89歲,平均50.28±13.8歲。所有的骨盆原始數(shù)據(jù)以DICOM格式保存在個(gè)人計(jì)算機(jī)中。重建三維模型利用Mimics重建出左髖骨的三維模型后以STL格式導(dǎo)出并導(dǎo)入Geomagic Studio中刪除內(nèi)部三角面片,此時(shí)可重建出只有外三角面片的髖骨模型。以STL格式導(dǎo)出并重新導(dǎo)入至Mimics中進(jìn)行虛擬測量。最大螺釘通道分析把三維髖骨模型半透明化后旋轉(zhuǎn)至與后柱軸線橫斷面垂直的透視角度,此時(shí)可發(fā)現(xiàn)一邊界清晰的透明區(qū)域,該區(qū)域則代表的是螺釘?shù)耐ǖ�。在該軸位上緩慢調(diào)整三維模型的位置,可改變透明區(qū)域的大小與形狀。當(dāng)透明區(qū)域視覺上變?yōu)榭扇菁{一個(gè)最大圓柱形的三角形時(shí),在透明區(qū)域中心置入一枚7mm的虛擬螺釘,慢慢增大其直徑,把螺釘剛好不突破透明區(qū)域時(shí)的直徑邊界定義為后柱螺釘通道的最大直徑,記錄螺釘?shù)闹睆�。旋轉(zhuǎn)三維模型,確定虛擬螺釘沒有侵犯髖關(guān)節(jié)及骨皮質(zhì)。三個(gè)不同的觀察者重復(fù)該步驟三次,可得到三個(gè)最大螺釘直徑。選取三者中最大的螺釘直徑,并計(jì)算虛擬螺釘與冠狀面,矢狀面的角度。安全區(qū)域的定義找到最大透明區(qū)域后,在Mimics中描繪透明區(qū)域的邊界。描繪完成后把模型不透明化,在髂窩表面可見一三角形曲線。該三角形曲線與弓狀線相交為點(diǎn)A、C,底邊兩點(diǎn)分別為B、D,弓狀線在骶髂關(guān)節(jié)的止點(diǎn)O為參考點(diǎn),區(qū)域ABDC則定義為后柱拉力螺釘置入的安全區(qū),分別測量OA、 AB、OX、CD的長度及∠OAB和∠OCD。統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS19.0軟件。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差或中數(shù)±范圍表示。兩組單獨(dú)計(jì)量資料的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),當(dāng)P≤0.05時(shí)認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果髖臼后柱可容納最大螺釘直徑為16.81 mm (14.20-20.40mm),男女之間的具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。螺釘與冠、矢狀面所成角度分別為15.34±5.81°和9.85±4.27°;螺釘與矢狀面所成角度男女之間的具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。線段OA、AB、OC、CD、 ＜OAB和∠OCD分別為28.46 mm(13.15-44.97 mm)、45.89 mm (34.21-62.85mm)、36.34 mm(18.68-55.56mm)、53.08 mm (38.72-75.79mm)、37.44°(24.32-54.96°)和55.78°(43.97-79.35°)。該線段長度及角度可協(xié)助術(shù)中準(zhǔn)確找出安全區(qū)域ABDC。各個(gè)數(shù)據(jù),男女之間的具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論后柱軸位透視法可幫助找到最大后柱螺釘通道及準(zhǔn)確找出髖臼后柱順行拉力螺釘置入的安全區(qū)域。該技術(shù)可用于髖臼后柱順行拉力螺釘置入的術(shù)前個(gè)性化治療方案的制定,包括螺釘置入的安全區(qū)和螺釘方向。
【關(guān)鍵詞】：髖臼前柱 經(jīng)皮螺釘 最大螺釘直徑 軸位透視 髖臼骨折 前柱軸位片 骨盆標(biāo)本 病人 髖臼骨折 后柱 順行螺釘 安全區(qū)域 軸位透視
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R687.3
【目錄】：

• 摘要3-11
• ABSTRACT11-25
• 前言25-27
• 第一部分 軸位透視法研究髓臼前柱最大螺釘通道27-40
• 引言27-28
• 材料與方法28-35
• 結(jié)果35-36
• 結(jié)論36
• 討論36-38
• 參考文獻(xiàn)38-40
• 第二部分 前柱軸位片的探索研究40-58
• 引言40-41
• 材料與方法41-52
• 結(jié)果52-53
• 結(jié)論53
• 討論53-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 第三部分 軸位透視法研究后柱順行螺釘?shù)陌踩珔^(qū)域58-73
• 引言58-59
• 材料與方法59-66
• 結(jié)果66-68
• 結(jié)論68
• 討論68-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 本研究存在的問題及后續(xù)需要解決的問題73-74
• 讀研期間學(xué)術(shù)成果74-76
• 致謝76-77

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本文編號(hào)：925411