計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在強(qiáng)直性脊柱炎胸腰椎后凸畸形矯形手術(shù)中的應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、研究背景: 強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosingspondylitis,AS)是引起脊柱后凸畸形的一種常見疾病。大多數(shù)患者的病情通過規(guī)范的保守治療可以得到較好的控制,但仍有部分病人會(huì)引起脊柱嚴(yán)重的胸腰椎后凸畸形,此時(shí)手術(shù)矯形是有效的治療方法。但由于手術(shù)難度高、風(fēng)險(xiǎn)大,故一直是矯形外科醫(yī)生關(guān)注的領(lǐng)域。1985年,Thomasen報(bào)道了經(jīng)椎弓根椎體截骨術(shù)(pediclesubtractionosteotomy,PSO),通過楔形切除的

2、脊椎的三柱后合攏達(dá)到矯形目的,不但提高了療效,而且使手術(shù)更加安全、可靠,目前這一術(shù)式在臨床上被廣泛采用。但目前臨床實(shí)施截骨手術(shù)時(shí),主要依靠手術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)截骨,對截骨部位、截骨范圍以及具體截骨度數(shù)只是大致估計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助外科手術(shù)(computer-assistedsurgery,CAS)是近年來伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一門綜合學(xué)科,它通過計(jì)算機(jī)輔助圖像數(shù)據(jù)代替外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)方案的三維構(gòu)思,能合理、定量地制定手術(shù)方案,對于選擇最

3、佳手術(shù)路徑、減小手術(shù)損傷、減少對鄰近組織損害、提高定位精度、執(zhí)行復(fù)雜外科手術(shù)和提高手術(shù)成功率等具有十分重要的意義,且其信息可供整個(gè)手術(shù)組成員共享。 本課題引入計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)設(shè)計(jì)來探討目前臨床實(shí)施截骨手術(shù)中存在的問題,具體包括兩個(gè)部分:首先對部分臨床常見的行腰椎單節(jié)段經(jīng)椎弓根椎體截骨術(shù)的病例進(jìn)行了回顧性分析,進(jìn)一步探討該術(shù)式的臨床療效;然后選取部分病例,通過在計(jì)算機(jī)上三維重建病變脊柱,設(shè)計(jì)不同手術(shù)方案進(jìn)行虛擬截骨,并測量截骨矯正量

4、數(shù)據(jù)供手術(shù)參考,以期實(shí)現(xiàn)術(shù)前手術(shù)計(jì)劃的精確制定和預(yù)測。 研究目的: 1.評(píng)價(jià)腰椎單節(jié)段經(jīng)椎弓根椎體截骨術(shù)治療強(qiáng)直性脊柱炎后凸畸形的臨床療效。 2.探討計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在強(qiáng)直性脊柱炎后凸畸形矯形術(shù)手術(shù)方案制定中的應(yīng)用價(jià)值。 研究方法: 1.17例強(qiáng)直性脊柱炎后凸畸形患者,行后路腰2或腰3經(jīng)椎弓根椎體截骨及椎弓根系統(tǒng)內(nèi)固定術(shù)。手術(shù)前、后均行站立位胸腰椎X線檢查,分別測量矢狀面上不同部位的角度,包括全脊柱

5、后凸角(T4~S1)、胸椎后凸角(T4~T12)、胸腰段后凸角(T11~L2)、腰椎前凸角(L1~S1)和骶骨傾斜角,并比較手術(shù)前后的差異。 2.將7例強(qiáng)直性脊柱炎后凸畸形患者在手術(shù)前后進(jìn)行胸腰椎CT掃描,獲得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics10.01軟件進(jìn)行三維重建。手術(shù)前在重建模型上模擬經(jīng)椎弓根椎體截骨術(shù)進(jìn)行虛擬截骨、預(yù)測矯形效果,并測量截骨椎體所需截骨角度及相應(yīng)在椎板及椎體后緣的截骨寬度。手術(shù)后在預(yù)測模型及術(shù)后重建模型上分別測量全脊

6、柱后凸角、頸7椎體中心點(diǎn)與骶骨后上角的水平距離、截骨節(jié)段相鄰上下椎體棘突間及雙側(cè)橫突間距離等指標(biāo),并進(jìn)行比較。 結(jié)果: 1、17例均順利完成截骨矯形手術(shù),手術(shù)時(shí)間2~4.5h,平均2.5h。術(shù)中出血400~2500ml,平均950ml,無嚴(yán)重手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生。腰椎前凸角由術(shù)前11.1±15.8°增加至術(shù)后44.1±13.7°,全脊柱后凸角和胸腰段后凸角分別由術(shù)前40.2±13.9°和30.2±7.8°減小至術(shù)后5.4±14

7、.2°和19.8±12.2°,骶骨傾斜角由術(shù)前10.7±11.8°增至術(shù)后25.7±10.2°,手術(shù)前后均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;而胸椎后凸角手術(shù)前后改變不明顯。 2、7例手術(shù)前后均順利完成三維建模。術(shù)前測算出所需截骨角度平均為26.69°,椎板截骨角度平均為27.22mm,椎體后緣截骨寬度平均為14.81mm。在虛擬截骨模型上及術(shù)后重建模型上分別測得:全脊柱后凸角術(shù)前模擬平均值為15.66°,術(shù)后實(shí)測平均值為14.21°;頸7椎體中心點(diǎn)

8、與骶骨后上角的水平距離術(shù)前模擬平均值為45.23mm,術(shù)后實(shí)測平均值為44.85mm;截骨節(jié)段上位椎體棘突最上緣與下位椎體棘突最下緣間距離術(shù)前模擬平均值為63.43mm,術(shù)后實(shí)測平均值為63.18mm;截骨節(jié)段相鄰上下椎體雙側(cè)橫突尖部距離術(shù)前模擬平均值左側(cè)51.44mm、右側(cè)48.97mm,術(shù)后實(shí)測平均值左側(cè)50.95mm、右側(cè)49.56mm。 結(jié)論: 1、采用腰椎單節(jié)段經(jīng)椎弓根椎體截骨術(shù)治療強(qiáng)直性脊柱炎后凸畸形,腰椎前

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