Iso-C臂三维导航系统在颈椎骨折中的应用研究

目的 探讨Iso-C 臂三维导航系统在颈椎骨折中应用的可行性及安全性.方法 总结20 例颈椎骨折患者在Iso-C 臂三维导航系统辅助下置入75 枚颈椎椎弓根螺钉,术中进行经椎弓根螺钉水平的Iso-C 臂三维重建,观察椎弓根螺钉置入的精确性;X 线透视引导下置入的颈椎骨折76 枚颈椎椎弓根螺钉,术中行Iso-C 臂三维重建评价置钉准确性,并与Iso-C 臂三维导航引导组进行对比分析.并对其中10 例患者进行术中导航操作时间和精确性的监测.结果 Iso-C 臂三维导航系统引导组螺钉置入满意率为96.0%,X 线透视引导组螺钉置入满意率为89.5%,两组满意率差异有统计学意义(P ＜0.05).两组病例均未出现明显的神经、血管损伤并发症.术中Iso-C 臂三维重建的图像质量基本与术后CT 一致.术中三维扫描和工具注册时间及再次扫描印证平均13 min(10 ～16 min),位置误差率平均0.75 mm(0.18 ～0.96 mm,导航仪自动计算).每枚椎弓根螺钉置入所需时间平均3 min(2 ～5.3 min).结论 采用Iso-C 臂三维导航系统辅助进行颈椎椎弓根螺钉内固定对于颈椎骨折是可行的,与X 线透视引导相比,能显著提高椎弓根螺钉置入的精确性、安全性,并且节省了时间,其对内固定后的评价准确可靠,与CT 基本一致,具有显著的临床意义.     

CT三维重建与颈椎弓根测量

背景：三维重建技术能够提供人体内部结构的数字化三维模型,并利用相关软件在模型上进行手术设计和生物力学分析,为椎弓根螺钉的安全有效置入提供可靠数据。目的：综述CT三维重建在颈椎弓根测量中的应用。方法：应用计算机检索1990/2011PubMed数据库、维普数据库及万方数据库中有关CT三维重建在颈椎弓根测量中应用的文献,英文检索词为＂thre edimensional reformation sofmulti-slicespiral CT;cervical pedicle＂;中文检索词为＂颈椎弓根;三维CT;计算机辅助设计;脊柱外科;数字骨科;医学图像＂。结果与结论：应用CT三维重建技术可以获得清晰颈椎三维图像。颈椎椎弓根螺钉置入技术因颈椎椎弓根变异较大,临近解剖结构复杂,目前国内仅少数医院得以成功开展。而利用三维CT重建测量颈椎弓根可以模拟椎弓根螺钉置入技术,能够真实准确地观察和测量椎弓根螺钉在椎体内的情况,获取个体化解剖数据,为临床应用椎弓根螺钉置入技术提供指导。     

CT多平面三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值

背景：颈椎椎弓根解剖结构变异大,周围毗邻重要神经血管,若置钉偏差可能损伤周围的神经血管,因此提高下颈椎椎弓根置钉的准确性是根内固定技术成功的关键所在.目的：探索CT多平面及三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值.方法：回顾性分析在内蒙古医科大学第二附属医院进行下颈椎椎弓根置钉的颈椎椎弓根疾病（椎弓根正常）患者12例,共置入椎弓根螺钉52枚,分为CT多平面和三维重建下置钉的螺旋CT组,以及X射线透视引导下置钉的X射线透视组,对比分析2种方法置钉的准确性.结果与结论：螺旋CT组患者置入的28枚椎弓根螺钉中,螺钉位置满意的一类螺钉27枚（96％）,二类螺钉1枚;X射线透视组患者置入的24枚螺钉中,一类螺钉21枚（88％）,二类共3枚,螺旋CT组置钉准确率明显高于X射线透视引导组（P＜0.05）.提示CT三维重建条件下颈椎椎弓根置钉准确率高、立体感强,有重要的临床应用价值.     

以CT三维重建技术测量颈椎椎弓根螺钉的置入参数

背景:因颈椎椎弓根细小,走行方向复杂,个体变异大,椎弓根钉置入时易误伤脊髓、椎动脉及神经根,颈椎节段椎弓根螺钉固定技术的应用和推广受到限制,术前测量椎弓根螺钉置入参数的准确度有待提高.目的:应用CT三维重建技术模拟颈椎椎弓根螺钉置入,获取预植螺钉的椎弓根三维定量解剖数据及置钉参数的方法.方法:将颈椎16排CT扫描的Dicom数据导入Mimics软件和GE后处理工作站,进行颈椎三维重建和图像处理,测量在置入椎弓根螺钉情况下的置钉参数.结果与结论:应用CT三维重建技术可以获得清晰颈椎三维图像,使用软件测量功能可精确地获取预置螺钉的椎弓根管宽度、轴线长度、α及β角;在颈椎椎弓螺钉置入情况下,可测量置钉的水平角度安全范围.通过本方法可模拟手术过程,进行常规方法难以完成的三维测量,获取椎弓根螺钉置入个体化数据,为研究颈椎椎弓根螺钉置入的安全性提供了一种可靠的研究方法.     

下颈椎椎弓根钉徒手置钉准确性的CT扫描评价及置钉技术要领

探讨徒手置入下颈椎椎弓根螺钉的准确性,不同置钉角度的置钉偏差及不同置钉偏差的风险.方法:38例脊髓型颈椎病或颈椎外伤的患者,行颈后路单开门椎管扩大成形术或后路切开复位内固定手术的同时,徒手置入C3-7颈椎椎弓根钉行内固定,对术后复查的CT片进行测量,比较手术前后患者的神经功能变化及相关症状,评价分析螺钉不同的内倾角对椎弓根内、外壁的穿出风险.结果:38例患者共徒手置入232枚下颈椎椎弓根螺钉,患者手术后无头晕、头痛等症状,4例患者出现一过性C5神经根麻痹,保守治疗痊愈,其余患者神经症状无加重,CT测量颈椎椎弓根螺钉的平均内倾角为(40.15±5.24)°,85.3％的螺钉完全位于椎弓根内,椎弓根的上、下、内、外四壁均完整未穿透.螺钉内倾角＜ 20°者,无穿出椎弓根内壁的情况发生,但有可能穿出椎弓根外壁;螺钉内倾角大于50°者,无螺钉穿出椎弓根外壁、穿出椎体侧前方或侵入推动脉孔的情况发生,但有可能穿出椎弓根内壁.结论:徒手置入下颈椎椎弓根螺钉,绝大多数情况下能达到安全有效地置钉,不易出现偏差,螺钉的内倾角介于30 ～ 50°时,更为安全有效.     

三维虚拟图像导航技术在脊柱椎弓根螺钉固定中的应用

背景:近年来经椎弓根螺钉固定技术显著提高了脊柱固定强度和融合效率,但是椎弓根螺钉置入位置不佳可能损害脊髓和神经引起严重并发症.目的:评估置入前CT扫描二维虚拟图像导航技术在脊柱椎弓根螺钉固定中的应用价值.设计、时间及地点:前瞻件、随机对照观察,于2006-01/2008-12在中国医学科学院北京协和医院骨科完成.对象:纳入因脊柱疾病行椎弓根螺钉固定的患者95例,导航组45例,常规组50例.方法:将95例患者按随机数字表法分为2组,导航组术中在计算机导航技术辅助下置入椎弓根螺钉,常规组采用传统的解剖标志法结合术中透视定位置入椎弓根螺钉.主要观察指标:比较2组间螺钉钉道准备时间、螺钉位置优良率及螺钉置入后并发症的发生率.结果:导航组中36例患者共置入椎弓根螺钉206枚,优良率96.1%:有9例患者因故未能行导航.常舰组50例患者共置入椎弓根螺钉285枚,优良率100.0%,无位置差的螺钉.2组患者的螺钉位置优良率差异无显著性意义(P>0.05).导航组的钉道准备时间显著长于常规组[(360±22),(56±8)s,P<0.01].2组患者螺钉置入后均无并发症发生.结论:与传统解剖标志定位法相比,应用置入前CT扫描三维虚拟图像导航技术置入椎弓根螺钉的精度无明显差异,且延长了手术时间,其在脊柱椎弓根螺钉固定中的应用价值有限.     

国产"天玑"骨科机器人辅助微创椎弓根钉置入的新技术报道

目的介绍一种基于"天玑"骨科机器人辅助椎弓根置入新技术,评价其安全性及有效性。方法以1例48岁男性外伤致椎体压缩骨折(L2)为例,介绍一种基于术中三维扫描定位的"天玑"骨科机器人辅助"精准"椎弓根钉置入手术。主要包括4个步骤:①患者手术台上俯卧位,采用C型臂X线机环形扫描采集数据;②机器人操作平台规划椎弓根螺钉(利用采集椎体三维数据信息,在操作平台上进行模拟椎弓根钉置入位置、角度及方向);③椎弓根导针置入并验证(按照手术中规划进行椎弓根导针置入、术中X线透视,确认导针进针点及方向);④椎弓根螺钉置入(椎弓根导针位置满意后将椎弓根螺钉依次置入,并最后验证),对手术时间、出血量、术中透视次数、手术并发症进行记录,并对术后影像检查X线透视及CT结果进行分析。结果本次手术共耗时160 min,术中进行1次C型臂X线机环扫、9次X线透视;出血量约为20 ml,无任何手术并发症;术后第2天可以下地行走;术后X线检查及CT提示:椎弓根螺钉置入位置满意。结论国产"天玑"骨科机器人辅助脊柱椎弓根钉置入是一种新的精准、微创的手术方案。     

三种置钉方法在下颈椎经椎弓根螺钉置入过程中的比较

背景:目前各种下颈椎椎弓根置钉方法的准确率报道不一,特别是国内常用的椎板部分切除置钉法、Abumi法、管道疏通法缺乏比较。目的:探讨下颈椎(C3~7)经椎弓根螺钉内固定的可行性,比较椎板部分切除置钉法、Abumi法、管道疏通法在置钉满意率、出血量、置钉时间、并发症等方面的差异。方法:选择60例需颈后路经椎弓根螺钉内固定治疗的下颈椎疾患病例,随机分成3组,各置入椎弓根螺钉80枚,分别采用椎板部分切除置钉法、Abumi法及管道疏通法。术中计算各方法置钉时间、出血量;出院前观察置钉满意率及在颈椎椎弓根四壁损伤例数的构成比;比较C3~7每一节段的椎弓根外侧壁损伤发生率。结果与结论:椎板部分切除组、Abumi组及管道疏通组置钉时间依次递减(P<0.05),置钉满意率依次递增(P<0.05)。3组间置钉出血量及颈椎椎弓根四壁损伤例数的构成比差异无显著性意义(P>0.05),椎弓根损伤好发生于外壁。C4、C5节段外壁损伤发生率明显高于C3、C6、C7。提示管道疏通法在经颈后路椎弓根螺钉内固定常规置钉法中优势明显。     

颈椎椎弓根钉置入治疗颈椎骨折脱位:操作技术、并发症及生物相容性

背景:熟悉颈椎解剖及椎弓根螺钉的特性,术中规范操作以及个体化置钉等是置入治疗成功的关键.目的:了解颈椎椎弓根钉材料置入治疗颈椎骨折脱位术中和随访期内材料及宿主反应及置入后脊髓神经功能的恢复情况.设计:病例分析.单位:解放军沈阳军区总医院骨科.对象:选择2002-02/2006-02解放军沈阳军区总医院骨科具有完整随访病例资料的颈椎骨折脱位患者41例.18例合并脊髓损伤,按Frankel分级:A级6例,8级1例,C级4例,D级7例.方法:①采用经椎弓根内固定置入治疗颈椎骨折脱位41例.病例于术前行X射线片、CT及MRI检查,根据测量结果对每一椎弓根钉实施个体化置入.②所有手术均由同一术者完成,施术者为第一作者,主任医师,术者资格符合岗位技术职责要求.主要观察指标:①螺钉置入过程中材料及宿主反应.②术后及随访过程中材料及宿主反应.③置入后脊髓神经功能恢复情况.结果:41例全部获得6～12个月随访,切口均Ⅰ期愈合.①螺钉置入过程中材料和宿主反应:共置入218枚螺钉.12枚在初次置钉后有松动感,其中11枚经调整进钉点和进钉方向或,和增加螺钉直径或长度后松动感消失,另外1枚经上述处理无效后通过增加固定节段维持了稳定性.10枚钻孔后钉道出血较多,经处理后出血停止:3例在显露时造成C1.2问静脉从出血,经压迫止血后出血停止,其中1例因术野不清改用Apofix内固定.②术后及随访过程中材料反应及宿主反应:共置入螺钉218枚.196枚位置正确,22枚存在不同程度偏差,其中1枚造成神经根损伤,1枚疑有血管损伤.38例获满意复位并骨性愈合,3例因系陈旧骨折脱位术中复位不完全并出现神经根刺激症状,其中1例术后因退钉而改行前路手术;其余未发现椎动脉、脊髓、神经根损伤及内固定破坏.③置入后脊髓神经功能恢复情况:18例合并脊髓损伤者神经功能除A级6例无变化外,余12例均有1～2级改善.结论:①颈椎椎弓根钉材料置入后发生生物相容性反应的几率低.②置钉后脊髓神经功能恢复较好,是治疗颈椎骨折脱位有效且相对安全的方法之一.     

三种置钉方法在下颈椎经椎弓根螺钉置入过程中的比较

背景：目前各种下颈椎椎弓根置钉方法的准确率报道不一,特别是国内常用的椎板部分切除置钉法、Abumi法、管道疏通法缺乏比较。目的：探讨下颈椎（C3-7）经椎弓根螺钉内固定的可行性,比较椎板部分切除置钉法、Abumi法、管道疏通法在置钉满意率、出血量、置钉时间、并发症等方面的差异。方法：选择60例需颈后路经椎弓根螺钉内固定治疗的下颈椎疾患病例,随机分成3组,各置入椎弓根螺钉80枚,分别采用椎板部分切除置钉法、Abumi法及管道疏通法。术中计算各方法置钉时间、出血量;出院前观察置钉满意率及在颈椎椎弓根四壁损伤例数的构成比;比较C3-7每一节段的椎弓根外侧壁损伤发生率。结果与结论：椎板部分切除组、Abumi组及管道疏通组置钉时间依次递减（P〈0.05）,置钉满意率依次递增（P〈0.05）。3组间置钉出血量及颈椎椎弓根四壁损伤例数的构成比差异无显著性意义（P〉0.05）,椎弓根损伤好发生于外壁。C4、C5节段外壁损伤发生率明显高于C3、C6、C7。提示管道疏通法在经颈后路椎弓根螺钉内固定常规置钉法中优势明显。     

X线监视下颈椎前路经椎弓根植入螺钉的安全性研究

目的：探讨X线监视下颈椎前路经椎弓根植入螺钉的安全性。方法取南昌大学基础医学院解剖学教研室经10％中性甲醛浸泡的新鲜尸体标本10具,以标本下颈椎C3-7为研究对象,CT扫描、重建并测量双侧椎弓根最大宽度及高度,并在X线透视定位下经前路植入椎弓根螺钉,CT 扫描、三维重建分析螺钉位置,同时根据Tomasino 法评价植入螺钉的安全性。结果10具尸体标本中共测量100个椎弓根的高度及宽度,其中有6个椎弓根宽度＜4.0 mm和2个椎弓根高度＜4.0 mm而不能植入螺钉。经前路椎弓根植入螺钉92枚,其中横断位：Grade 178枚,Grade 213枚,Grade31枚;矢状位：Grade 187枚,Grade 23枚,Grade 32枚。结论在术前个体化的CT扫描、重建分析颈椎椎弓根形态的前提下,X线监视下经前路植入下颈椎椎弓根螺钉是安全的。     

脊柱椎弓根螺钉置入术后螺钉位置MSCT评估

目的探讨MSCT在椎弓根螺钉置入术后应用中的价值。方法对23例患者共112枚椎弓根螺钉进行了MSCT检查,其中颈椎螺钉4枚,胸椎螺钉39枚,腰骶椎螺钉69枚。详细记录螺钉与椎弓根、椎体之间的相对位置。结果75枚（67.0%）螺钉完全位于椎弓根内,37枚（33.0%）螺钉穿透椎弓根骨壁,其中14枚（12.5%）螺钉穿透距离〈2.0mm,10枚螺钉（8.9%）穿透距离在2.0-4.0mm之间,13枚螺钉（11.6%）穿透距离〉4.0mm。螺钉穿透椎弓根的方向以外侧壁居多,占43.2%（16/37）。胸椎椎弓根穿透率明显高于腰骶椎（P〈0.05）,分别为43.6%（17/39）和23.2%（16/69）。14枚螺钉在椎体内的长度小于椎体矢状径的50%,12枚（10.7%）螺钉穿透椎体前缘,穿出椎体距离为1.0-8.0mm,平均4.3mm。由于螺钉位置不当而引起神经根损伤以及颈椎横突孔穿透各1例。结论MSCT是评价椎弓根螺钉位置的一种有效的检查方法,对椎弓根螺钉置入术后患者进行MSCT检查具有重要的临床意义。     

利用图像存储传输系统数据库构建下颈椎椎弓根模型及其临床意义

背景：下颈椎椎弓根钉内固定技术具有良好的生物力学强度、三维稳定性和植骨融合率。然而,由于下颈椎解剖结构复杂且个体差异性大,常导致螺钉置入困难,复位风险高。目的：利用图像存储传输系统结合64排CT片及X射线片于内固定前精确测量下颈椎后方解剖学结构,指导下颈椎内固定过程中椎弓根置钉。方法：51例下颈椎疾患病例利用图像存储传输系统测量定位法行颈椎椎弓根内固定。同时对比同期开展治疗的两种不同方案的颈椎内固定患者：解剖置钉法26例,管道疏通法17例。以Andrew椎弓根螺钉CT位置分级标准评价3组患者的置钉准确率。结果与结论：图像存储传输系统测量定位组置钉准确率显著高于其他两组（P〈0.05）,图像存储传输系统测量定位组病例均未发现脊髓、椎动脉、神经等组织损伤。提示应用图像存储传输系统结合64排CT及X射线片内固定前测量,能够指导内固定过程中安全置入颈椎椎弓根螺钉,置钉效果明显强于传统的解剖置钉法及管道疏通法。     

腰椎椎弓根螺钉位置不佳所致并发症原因分析及应对措施

【目的】分析应用椎弓根螺钉治疗腰椎退行性疾病因椎弓根置钉位置不佳所致并发症及应对措施。【方法】回顾性分析本院2006年3月至2008年1月使用椎弓根螺钉固定,椎板减压治疗腰椎退行性疾病的患者217例的临床资料,对其中12例术后出现神经症状患者的58枚椎弓根钉进行术后CT扫描,分析其螺钉位置不佳的原因。【结果】112例患者中共有14枚螺钉位置不佳,挤压神经。均为最上位螺钉穿破椎弓根骨壁,其中9例穿破内侧壁,3例挤爆椎弓根,2例穿破下壁,并均造成神经不同程度的损伤。经对严重挤压神经根的螺钉拔出、重新置钉等再次处理,症状绝大部分逐渐消失。【结论】腰椎手术减压范围局限及腰椎先天畸形、退变等导致椎弓根局部解剖变异是置钉位置不佳的主要原因,全面掌握腰椎椎弓根螺钉固定的技术特点,注意个体化置钉,才能避免术后并发症的发生。     

后路寰枢经关节螺钉内固定徒手置钉的初步研究

目的探讨利用术前CT多平面重建（MPR）图像上钉道设计与术中确定枢椎峡部中心,指导后路寰枢经关节螺钉内固定徒手置钉的价值。方法选取成人头颈尸体标本9具,及寰枢关节不稳患者5例,螺旋CT扫描,取后路寰枢经关节螺钉内固定的理想钉道（经枢椎峡部中心点）所在平面重建并设计个体化钉道,确定安全的置钉范围。参考术前钉道设计与术中确定枢椎峡部中心,徒手行后路寰枢经关节螺钉固定。术后对实际钉道CT多平面重建,分析徒手实际置钉情况。结果后路寰枢经关节螺钉固定共28侧,术中徒手操作顺利,无重要血管神经损伤。手术实际钉道均在术前设计钉道的安全范围内。5例患者寰枢椎间术后较术前存在相对位移变化。结论根据螺旋CTMPR图像设计的个体化后路寰枢经关节螺钉内固定钉道,结合术中枢椎峡部中心显露,可指导临床安全地徒手置钉。     

个体化设计解剖定位椎弓根镙钉置入内固定治疗寰枢椎不稳

背景：经寰枢椎椎弓根螺钉置入内固定常用于治疗寰枢椎不稳。但是,目前寰枢椎椎弓根螺钉的进钉点和进钉角度多以统计处理的解剖数据确定,解剖差异的存在使目前置钉方法难以保证椎弓根螺钉准确置入到每一例患者。目的：评估个体化设计解剖定位寰枢椎椎弓根螺钉置入内固定技术治疗寰枢椎不稳的安全性和可靠性。方法：对16例寰枢椎不稳患者分别以术中寰椎椎弓根下壁、内侧壁以及枢椎上壁、内侧壁为定位依据,结合置入前影像学测量确定寰、枢椎椎弓根镙钉的进钉点、进钉角度以及镙钉长度,置入寰、枢椎椎弓根螺钉内固定系统。结果与结论：16例患者均成功置入螺钉,置入后X射线片及CT显示寰枢椎椎弓根螺钉位置良好。置入后随访9-24个月,所有患者均获得骨性融合、症状改善,置入后脊髓功能改善优良率为84.6%,其中优6例（46.2%）,良5例（38.5%）,可2例（15.4%）,无神经血管损伤等并发症发生。提示个体化设计解剖定位寰枢椎椎弓根螺钉置入内固定治疗寰枢椎不稳的进钉点和进钉角度定位准确,螺钉置入安全、可靠。     

脊柱内固定椎弓根螺钉置入后生物力学的稳定性

背景：椎弓根螺钉内固定系统由于具有牢固的三维固定效果、良好的生物力学稳定性以及较好的复位和矫正畸形作用,被广泛用于脊柱外科,但椎弓根螺钉系统松动、折断及螺钉拔出等并发症仍是导致内固定手术失败的主要原因. 目的：分析脊柱内固定植入物椎弓根钉的生物力学及稳定性探索. 方法：应用计算机检索万方、维普和PubMed数据库中1999年1月至2011年12月关于椎弓根钉植入后生物力学评价相关的文章,以“椎弓根钉,脊柱,内固定,稳定性,生物相容性”为关键词进行检索.选择脊柱内固定植入物生物力学及评价相关的文献,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到260篇文献,根据纳入标准选择40篇文章进行综合分析. 结果与结论：要提高椎弓根螺钉系统对脊柱固定的稳定性,可通过改进内固定材料、设计和操作技术以分散固定界面应力,但对螺钉的改进受椎弓根和椎体大小的限制,如何从内固定系统装置上来增强固定效果,有待进一步研究.作者认为椎弓根螺钉植入后的稳定性评价应该结合动物实验和临床研究,包括椎弓根螺钉材质、置入位置、角度、固定装置等因素,还应该针对患者个体化因素进行,即对椎弓根螺钉置入遵循个体化原则,对每一个不同的椎弓根施以不同的置钉入点、方向及螺钉.