The digital anatomic study of the changing regularity of thoracic pedicle screw channels in different transverse screw angle

<正>Objective To investigate the changing regularity of thoracic pedicle screw channel (PSC) in different transverse screw angle(TSA).Methods CT scan images of thoracic vertebrae of a healthy adult ware digitally analyzed by Mimics 10.01 software     

胸椎椎弓根进钉通道随外偏角变化的数字解剖学研究

目的应用数字技术探讨胸椎椎弓根进钉通道不同外偏角方向的变化规律。方法健康成人胸椎CT连续扫描数据集,应用Mimics 10.01三维重建胸椎数字解剖模型,将模型导入UG Imageware12.0,确定椎骨正中矢状切面和经椎弓根中部水平面为0o正交平面,0o水平面为头尾偏角参考平面,正中矢状切面为水平面角参考平面,确定左右椎弓根各个方向进钉通道的正投影,获得椎弓根进钉通道的正投影内边界和内边界内切圆,以及内切圆在正投影方向经椎板、椎弓根与椎体的进钉通道长度和各内切圆半径,对获取的相关数据进行统计学分析和可视化显示。结果 (1)T2～T12内切圆半径:在节段之间T7最小,内切圆半径2.3～4.5mm;在角度之间,内切圆半径2.3～3.5mm,其中0o～20o内切圆半径分别为:左3.4～3.5mm,右3.3～3.5mm,相差0.1～0.2mm。进钉通道长度:在节段之间,通道长度26.9～47.8mm,T2最小,T9最大;在角度之间,通道长度23.1～53.2mm,其中0o～20o通道长度分别为:左23.1～39.7mm,右24.8～41.6mm。(2)胸椎椎弓根通道长度随着角度的增大而增大,内切圆半径的大小随着角度的增大先逐渐增大而后又逐渐减小。胸椎不同节段、不同水平面角的内切圆半径和通道长度各不相同,部分节段的内切圆半径和通道长度在左右侧别之间存在差异。结论 (1)椎弓根进钉通道是任意方向椎弓根内部三维空间正投影内边界在椎体与椎板之间的通道。它是一个动态的变化空间,一定范围内任意一个三维空间方向对应着一个椎弓根进钉通道,该椎弓根进钉通道对应着一个最大螺钉通道,该最大螺钉通道对应着最佳轴线和进钉点。(2)T2～T12左右侧0o～20o水平面角之间是内切圆半径相对较大而通道长度相对较短的区域,25o～40o则相反。     

颈椎椎弓根进钉通道、进钉点与椎体外侧面三维关系定位分析

目的应用数字技术探讨颈椎椎弓根进钉通道、进钉点与椎体边界位置之间的三维关系。方法采用Mimics 10.01软件对6例健康成人头颈部的连续CT扫描图像进行数字化分析,建立颈椎三维数字解剖模型,导入UG Imageware12.0。定位目标对象三维参照平面。将椎体由前至后分成10等份,以此作为定位分析椎弓根进钉通道边界深度比例的依据,由前至后将10等份标志线确定为椎体边界深度的100%～0%,获得C3～C7左右椎弓根进钉通道在椎体90%边界深度时的外偏角、通道长度及内切圆半径大小,确定最佳进钉点与椎弓根中部水平面的垂直距离、与椎弓根在0o外偏角和头尾偏角时投影内边界外侧线对应在椎板表面标志线之间的垂直距离以及与椎板侧块外侧边界的垂直距离。结果 (1)C3～C7椎弓根进钉通道内切圆半径逐渐增大,范围在2.6～3.8mm之间,其中C7最大,C3最小(左侧:2.6mm,2.7mm,2.9mm,3.1mm,3.4mm;右侧:2.5mm,3.0mm,3.1mm,3.1mm,3.8mm)。(2)C3～C7椎弓根进钉通道长度逐渐增大,范围在23.9～28.2mm之间,C7最大,C3最小(左侧:23.9mm,23.9mm,24.5mm,27.9mm,27.8mm;右侧23.4mm,23.8mm,24.5mm,26.7mm,28.2mm)。(3)C3～C7椎弓根进钉通道外偏角度范围在33.2o～37.9o之间(左侧:33.2o,33.2o,35.0o,35.3o,33.5o;右侧33.2o,37.9o,37.0o,36.3o,34.3o)。(4)C3～C7椎弓根进钉通道最佳进钉点到椎弓根中部水平面垂距分别为:左侧:-0.5mm,0.8mm,-0.3mm,-0.4mm,-0.5mm;右侧:-0.1mm,0.5mm,0.1mm,-0.3mm,-0.1mm,其中上方为正值,下方为负值。进钉点位于参考平面上下1mm左右。(5)C3～C7椎弓根进钉通道最佳进钉点到椎弓根外边界垂距分别为:左侧:-5.8mm,-5.3mm,-6.9mm,-5.7mm,-2.7mm;右侧:-5.4mm,-6.3mm,-6.5mm,-5.9mm,-3.0mm,内侧为正值,外侧为负值。其中C3～C6进钉点位于椎弓根外边界线外侧5～7mm之间,C7进钉点位于边界线外侧3mm左右。(6)C3～C7椎弓根进钉通道最佳进钉点到侧块边界垂距分别为:左侧:4.1mm,4.8mm,3.6mm,2.7mm,3.8mm;右侧:4.1mm,3.3mm,3.3mm,3.4mm,3.3mm,内侧为正值,外侧为负值。C3～C7进钉点位于侧块边界线内侧3～5mm之间。结论 C3～C7椎弓根进钉点以侧块边界和椎弓根外边界作为参考线,C3～C6最佳进钉点位置在两参考标志线中线外侧,C7在两参考标志线中线内侧。     

枕骨髁螺钉内固定行枕颈融合术的研究进展

枕颈固定融合术常用于颈枕部不稳的治疗,常规手术方式以枕骨后部作为颅端固定点,要求枕骨后部完整,且有足够厚度及强度供螺钉固定。对于枕骨后部缺损、颅底骨质薄、骨质疏松的患者,则不适合采用以上固定技术。为了解决以上问题,2008年Frank等[1]首次报道枕骨髁螺钉内固定术,提出将枕骨髁作为颅端单独固定点,经后路置入枕骨髁螺钉,结合寰枢椎侧块螺钉行枕颈固定融合术。现将枕骨髁螺钉内固定术的研究进展综述如下。     

寰枢椎固定技术的研究进展

早在1910年,Mister和Osgund就尝试外科固定器从背部途径固定C1和C2,当时是用粗金属线将C1和C2的棘突固定在一起[1].     

寰椎椎弓根进钉通道的数字解剖学研究

目的:探讨寰椎椎弓根进钉通道在矢状面角(SSA)为0°时不同水平面角(TSA)方向投影的变化规律。方法:将20例健康成年志愿者(男12例,女8例;年龄24~68岁,平均45岁)的寰椎CT连续断层扫描数据导入Mimics 10.01软件,三维重建寰椎数字解剖模型,将重建的结果以.stl格式保存,再将寰椎数字模型导入UG Imageware 12.0,建立寰椎椎弓根进钉通道数字化分析方法,确定三维参考平面,分析在SSA为0°时左右椎弓根TSA分别从0°～30°,均匀间隔5°,观察280个寰椎椎弓根进钉通道的长度和内切圆半径的变化规律。结果:280个寰椎椎弓根进钉通道的长度为20.54～33.21mm,其中11个通道长度小于最短椎弓根螺钉长度(22mm);TSA为0°进钉时左右通道长度均最大,左右侧比较无显著性差异(P0.05),5°～30°进钉时同一进钉角度左右侧比较有显著性差异(P0.05);同侧不同进钉角度比较无显著性差异(P0.05)。280个寰椎椎弓根螺钉通道的内切圆半径为1.38～2.51mm,其中有42个内切圆半径小于最小椎弓根螺钉半径(1.75mm);同一进钉角度右侧内切圆半径与左侧比较及同侧不同进钉角度比较均无显著性差异(P0.05)。结论:不同个体甚至同一个体的左右两侧椎弓根形态之间有较大差异。部分寰椎椎弓根进钉通道长度和内切圆半径小于椎弓根螺钉最小长度和最小半径,椎弓根进钉通道内切圆半径小于最小椎弓根螺钉半径时置钉会穿破椎弓根的皮质骨,不适合采用经寰椎椎弓根螺钉内固定技术。术前用数字化技术测量寰椎椎弓根进钉通道可以实现个体化置钉。     

串连血管蒂岛状组织瓣的解剖学研究

目的 探寻串连血管蒂岛状组织瓣供血规律。方法 经动脉灌注红色乳胶后，再经静脉防腐固定的标本100侧(下肢70，上肢30)；上海牌碳素墨水按2：1比例加入95％酒精后，经动脉灌注行血管壁染色的标本25侧(下肢20，上肢5)。采用巨微解剖方法，分层次解剖各层组织中的动脉分支吻合情况并追溯这些动脉的来源、走行与筋膜皮支的分布范围，测量这些动脉的起始外径与长度等。结果 肢体动脉分布可以分为三种：树状形、链状形、网状形。根据组织瓣血供设计分支串连型、吻合支串连型、组织瓣串连型三种类型串连组织瓣。结论 串连血管蒂岛状组织瓣供血好，已成功地应用于临床，效果良好。     

数字化三维重建技术在股前外侧皮瓣血供及其可视化中的应用

目的探讨数字化三维重建技术在股前外侧皮瓣血供与可视化中的应用。方法①健康志愿者6人经肘正中静脉注射造影剂，使用64排多层螺旋CT进行盆腔及双下肢扫描，观察旋股外侧动脉分布及彼此间的吻合情况，将大腿二维灰度．DICOM格式图像以三维体数据的形式输入计算机，应用Amira3．1软件对股前外侧皮瓣结构进行三维重建并立体显示。②明胶一氧化铅混悬液的灌注新鲜成人标本2具，16排多层螺旋CT进行全身连续扫描，观测旋股外侧动脉分布及彼此间的吻合情况，同法应用Amira3.1软件对股前外侧皮瓣结构进行三维重建并立体显示。结果重建的数字化模型可准确反映股前外侧皮瓣血供的解剖学结构。结论采用数字化三维重建技术可以提供正常股前外侧皮瓣的三维动态解剖，为其他皮瓣的数字化重建提供了参考。     

数字化虚拟可视技术在骨科的初步应用研究

目的探讨数字化可视技术在骨科建模及应用中的价值。方法①应用“虚拟中国人”（VCH）男性3号数据集，在薄层断面图像上观察膝部及小腿主要解剖结构，应用Amira 3．1软件对膝关节、小腿主要结构进行计算机三维重建并立体显示。②对明胶一氧化铅灌注的新鲜成人下肢标本进行连续CT扫描，观察足背动脉的分布及彼此间的吻合情况，应用Amira 3．1软件对足背皮瓣结构进行计算机三维重建并立体显示；③应用VCH女性1号、男性1号足踝CT扫描图像重建并立体显示其结构。④选取典型骨折患者的CT扫描图像重建并立体显示骨折情况。⑤选择典型胸椎CT连续断层扫描数据集，将断层扫描数据导入Amira3．1软件，三维重建各椎体数字解剖模型，模拟椎弓根的固定情况并立体显示。结果各薄层断面图像上可清楚地显示骨、主要血管、神经的分支和其它结构，重建的数字化模型可准确反映各自的解剖学结构特点。结论重建的图像可以提供骨关节正常三维动态解剖，为皮瓣设计、骨折分类及手术方式的选择提供了更多的解剖学依据，同时为下一步虚拟手术的设计奠定了良好的基础。     

经皮手术治疗骶髂关节损伤的临床解剖学数字化研究

[目的]研究CT扫描三维重建技术对于骶髂关节骨折进行闭合手术治疗的术前指导作用。[方法]选择30个骶髂关节,均行X线片和螺旋CT三维重建后,随机分为3组,每组10个关节。A组:根据CT数据资料于M in ics软件指导下行骨折克氏针固定;B组:于电视X线机下行骨折克氏针固定,根据X线片和螺旋CT资料行骨折克氏针固定。固定后通过生物力学和大体剖面观察,评价不同组间生物力学和解剖学效果。[结果]A、B 2组在力学强度和解剖位置方面均优于C组,差异均有统计学意义(P<0.05),A组和B组在力学强度和解剖位置方面差异不显著(P>0.05)。[结论]Minics软件及三维重建技术可以很好的指导骶髂骨折的手术操作。