骶骨Ⅱ区骨折螺钉固定的影像解剖学研究

目的　通过对骶髂关节三维重建模型进行解剖参数测量和虚拟骶髂螺钉固定,明确骶髂螺钉的最佳进钉点和安全置钉范围。 方法　用Mimics软件对50例骨盆CT数据进行三维重建,切割出骨盆三维模型,测量S1椎体解剖参数,在同一骶髂关节多次虚拟置钉,确定螺钉最佳进钉点,计算其安全角度。三维重建骨盆表面软组织,确定髂前上棘顶点N、髂嵴上点M、进钉点P的体表投影点N1、M1、P1,分段测量各投影点之间的长度。 结果　骶骨Ⅱ区中心螺钉骨面进钉点P到髂前上棘顶点N的距离PN男性为（95.17±5.59）mm, 女性为（98.49±7.71）mm; 经点P作PN的垂线与髂嵴交于点M,PM长度男性为（58.71±4.33）mm,女性为（54.59±6.01）mm;从髂前上棘顶点N沿髂嵴到点M的长度男性为（129.78±6.25）mm,女性为（130.64±7.79）mm,其中男女间PM长度有显著差异。中心螺钉前、后倾安全范围男性为（10.70±2.00）°,女性为（7.20±1.64）°;头、尾倾安全范围男性为（12.36±2.68）°,女性为（11.27±3.29）°,男性前、后倾安全范围明显大于女性。男女间体表投影点之间的长度仅P1M1有显著差异。 结论　通过触摸髂前上棘顶点N和髂嵴上的点M,可确定骶骨Ⅱ区骨折固定螺钉的体表进钉点。以S1椎体上表面为横截面,后表面为冠状面,男性螺钉前后倾安全范围约10°,头尾倾安全范围约12°,女性前后倾安全范围约7°,头尾倾安全范围约11°。     

第2骶椎骶髂螺钉最佳进钉通道的分析

目的　利用数字化仿真技术确定并测量第二骶椎骶髂螺钉最佳进钉通道参数。 方法　将2011年4月至2011年7月入院的8例无骨盆病变患者（男性4例,女性4例,年龄25~53岁）的CT数据集导入Mimics10.01进行三维重建,利用数字化仿真技术生成骶椎阴模,利用透视骶椎阴模确定S2骶髂螺钉最佳进钉通道,利用空间解析几何测量相关参数。 结果　8例共16侧资料的S2骶髂螺钉最佳进钉通道均能以此方法确定。最佳进钉通道参数：最大半径男性为（6.38±0.54）mm,女性为（4.9±0.74）mm;深度男性为（68.93±3.49）mm,女性为（58.43±8.16）mm;与矢状面夹角男性为（73.48±8.57）°,女性为（79.93±　5.29）°;与横截面夹角男性为（14.07±6.22）°,女性为（6.95±4.81）°;与冠状面夹角男性为（7.12±7.11）°,女性为（5.87±5.01）°。最佳进钉点及最佳进钉终点的确定方法为：在骨盆出口位X线透视图像上,作一边长分别水平及垂直并恰好包围骨盆的矩形,以左下角顶点为原点,左上角顶点为（0,1）,右下角顶点为（1,0）建立二维直角坐标系,进钉点坐标男性为（0.5±0.26,0.52±0.04）,女性为（0.49±0.24,0.47±0.10）;进钉终点坐标男性为（0.5±0.01,0.59±0.07）,女性为（0.5±0.02,0.49±0.14）。在骨盆入口位X线透视图像上,用相同的方法作一矩形并定义坐标系,进钉点坐标男性为（0.5±0.26,0.52±0.04）,女性为（0.49±0.24,0.47±0.10）,进钉终点坐标男性为（0.5±0.01,0.78±0.01）,女性为（0.5±0.02,0.81±0.03）。S2骶髂螺钉最佳进钉通道参数男女对比“最大半径”、“深度”、“与横截面夹角”、“进钉点前后相对位置”有统计学差异（P<0.05）,余无统计学差异。 结论　数字化仿真技术能精确确定S2骶髂螺钉最佳进钉通道参数。     

骶髂关节前路钢板螺钉固定手术安全区的应用解剖学研究

目的　通过对骶髂关节周围解剖和CT重建进行研究,明确骶髂关节前路钢板螺钉固定的安全区。 方法　选15具成人尸体骨盆,做以下测量：L4、L5神经前支到骶髂关节线的水平距离及到骶骨翼的垂直距离;L4、L5神经根从椎间孔到真骨盆缘的长度及其中点直径;在CT冠状位二维重建中测量：骶髂关节切线与矢状面的夹角;骶髂关节骶骨侧宽度。 结果 L4、L5神经根从上到下距离骶髂关节线的距离逐渐减小,最宽处分别为（2.1±0.2）cm和（2.6±0.2）cm,最窄处分别为（1.2±0.2）cm和（1.5±0.2）cm;L4神经根距离骶骨面的垂直距离从上到下也是逐渐减少,最高处约10 mm,最低处则紧贴骨膜,L5神经根前支则全长紧贴于骨膜;从出椎间孔到真骨盆边缘L4神经根的长度为（7.4±0.8）cm,其中点直径为（2.7±0.8）　mm;L5神经根的长度为（3.9±0.5）cm,其中点直径为（7.3±1.4）mm;CT重建中观察结果：骶髂关节面与矢状面的角度约为30度;骶髂关节线到椎管外侧缘的距离从上到下逐渐减少,最宽处3.3 cm,最窄处2.3 cm;到椎间孔外侧缘的距离较为恒定,约2 cm;　结论　骶髂关节前路钢板螺钉的安全区：钢板应置于骶髂关节的中、上部,上钢板向骶骨侧剥离不超过2.5 cm,下钢板向骶骨剥离不超过1.5 cm,螺钉内倾30°植入。     

椎弓根钉━髂骨钉系统内固定治疗骶髋关节脱位的CT影像解剖学研究

目的 探讨基于CT数据建立腰-骶-髂复合体的数字模型,应用数字骨科技术为临床上采用联合椎弓根钉-髂骨钉系统内固定治疗骶髂关节骨折脱位提供理论依据。 方法 采用40例正常骨盆CT平扫数据,用mimics10.0软件进行三维图像重建,并在虚拟的髂骨上模拟髂骨钉的置入,测量不同进钉方向时进钉角度及髂骨钉的解剖参数。 结果 进钉方向Ⅰ：髂骨内外板之间的距离（即容纳髂骨螺钉的最大直径）（6.00±0.84）mm,能置入螺钉的长度（59.97±7.99）mm,TSA（12.48±7.16）°,CSA（56.41±　6.47）°,SSA（29.91±5.55）°。进钉方向Ⅱ：髂骨内外板之间的距离（即容纳髂骨螺钉的最大直径）（6.95±　0.50）mm,能置入螺钉的长度（106.69±8.74）mm,TSA（43.93±6.09）°,CSA（39.25±6.11）°,SSA（19.24±　3.78）°。 结论　数字骨科模型能更好的指导临床上采用椎弓根钉系统治疗骶髋关节脱位。     

骶髂关节螺钉固定的钉道参数应用解剖学研究

目的 :为经S1椎弓根水平骶髂关节螺钉固定提供解剖学依据。方法 :对 2 2例骨盆标本进行研究 ,测量S1椎弓根宽和高 ,骶髂螺钉的进针点和进针方向 ,进针点至S1椎体对侧前皮质距离。确定进针点后 ,以 5具新鲜尸体对进针方法进行验证。结果 :S1椎弓根宽和高分别为 (2 7.7± 1.9)mm和 (2 0 .2± 2 .3 )mm ;螺钉进针点位于髂后下棘前方 (2 4.6± 2 .9)mm ,坐骨大切迹上方 (4 1.8± 3 .4)mm ;进针方向为垂直于髂骨翼后外侧面 ,然后向后侧倾斜 (7.7± 3 .8)° ,向尾端倾斜 (7.1± 2 .3 )° ;进针点至S1椎体对侧前皮质距离为 (86.5± 3 .8)mm。以此进针方法行 10枚螺钉固定 ,无螺钉穿出椎弓根。结论 :髂后下棘和坐骨大切迹恒定存在 ,变异小 ;螺钉进针点位于髂后下棘前方 2 5mm ,坐骨大切迹上方 40mm ;螺钉长 75mm ;进针方向为垂直于髂骨翼后外侧面 ,然后向后侧倾斜 5°～ 10° ,向尾端倾斜 5°～ 10°。     

经皮骶髂螺钉内固定术的应用解剖学研究

目的:为骶髂关节骨折脱位经皮螺丝钉固定提供解剖学依据。方法:50块干燥成人骶骨及30个骨盆防腐标本,测量S1、S2侧突、侧块厚度等指标,观察骶髂关节周围神经血管分布,定位进针点;通过标本断层及正常骨盆CT片测量螺钉进针方向及深度。结果:S1侧突高度为(22.1±4.6)mm,厚度为(27.8±3.1)mm,S2侧突高度为(13.4±3.6)mm,厚度为(20.9±2.2)mm。S1进针点位于髂前上棘-髂后上棘连线中后1/3交点附近,S2进针点位于髂结节-髂后上棘连线前4/5与后1/5交点附近。S1侧突中轴与矢状面夹角约为55°,S2则约为80°,S1侧突中轴与冠状面的夹角约为36°,S2则约为15°。结论:(1)S1侧突能容纳直径为6.5～7.0mm的螺丝钉2枚,S2侧突可容纳1枚。(2)S1侧突螺丝钉进针方向与矢状面夹角约为55°,与冠状面夹角约为36°;对S2则分别约为80°和15°。S1进针深度为68mm,S1为55mm。(3)经皮骶髂螺丝钉固定手术应严格限制在骨折精确复位的病例。     

骶髂关节及相关的解剖观测和临床意义

目的：通过骶髂关节及相关的解剖观测，为半盆脱位骶髂关节穿钉固定术提供临床应用依据。方法：观察成人干燥骨盆标本30付，并测量60侧穿钉时涉及的数据，以统计学方法计算出该组数据的国人正常值范围。结果：得出骶髂关节螺钉固定的进钉点、方向、安全范围及深度。结论：掌握骶髂关节的相关解剖及进钉要点，对临床施行半盆脱位骶髂关节穿钉固定术具有指导意义。     

CT辅助导航经皮骶髂螺钉内固定路径

目的:探讨CT辅助导航经皮骶髂螺钉内同定术的定位和路径.方法:60个成年健康志愿者行S1～3多层螺旋CT扫描,由计算机重构图像后测量通过椎弓根狭窄处中心点与正中推辞矢状面之间的角度、椎弓根高度和宽度等参数,根据这些数据确定体表进钉点、进钉角度和螺钉长度,结果:S1进针点距离后正中线(91.03±10.62)mm,同侧髂嵴后部(41.16±8.80)mm,位于通过髂后上棘连线的骶骨层面头侧(11.29±5.87)mm,进钉方向与水平而夹角(30.76±5.34)°,欠状而(48.76±9.43)°,最佳长度(84.59q±5.29)mm.S2体表进针点距离后正中线(127.82±15.63)mm,同侧髂嵴后部(59.34±9.03)mm,位于通过髂后上棘连线的骶骨层而尾侧(15.35±5.50)mm,进钉方向与水平面夹角(30.76±5.34)°,矢状面(61.15±8.38)°,最佳长度(64.04±6.65)mm.仰卧位和俯卧位骶骨倾斜度差别无统计学意义(P＞0.05),结论:(1)经多层螺旋CT扫描图像分析确、上的体表进钉点、进钉角度和螺钉长度可直接引导经皮骶髂螺钉内固定术;(2)分析确立的由CT扫描导航经皮骶髂螺钉内固定手术定位和路径为临床骶髂关节修复手术提供了一种快速、准确、安全的方法.     

新型骶髂拉力钉生物力学性能评价

目的 研究一种具有螺旋刀片结构新型骶髂拉力钉的生物力学性能。 方法 用临床中常用的骶髂经皮拉力钉作为对照。使用聚氨酯材料模拟松质骨,利用Instron力学试验机测试对比抗拔出性能。然后使用骨盆标本,以正常骨盆、单侧骶髂关节损伤骨盆、骶髂经皮拉力钉-单钉修复、骶髂经皮拉力钉-双钉修复骶髂关节损伤为对照,分析新型骶髂拉力钉修复正常站立姿态骶髂关节损伤的静态刚度和动态稳定性。 结果 新型骶髂拉力钉组拉力钉拔出后的聚氨酯材料破坏更小。新型骶髂拉力钉抗拔出的有效把持位移显著大于骶髂经皮拉力钉（P﹤0.05）。但骶髂经皮拉力的最大抗拔出力显著大于新型骶髂拉力钉（P﹤0.05）。骶髂关节损伤修复后,采用1枚骶髂新型骶髂拉力钉刚度显著高于骶髂经皮拉力钉-双钉修复组（P﹤0.05）。骶髂关节损伤组的位移振幅最大,其次为正常组;其余组别的位移振幅较为接近,但差异具有统计学意义（P﹤0.05）。新型骶髂拉力钉修复的动态稳定性最优,略优于骶髂经皮拉力钉-双钉修复组,骶髂关节损伤组的稳定性最差。新型骶髂拉力钉能有效修复骶髂关节损伤。结论 骶髂新型骶髂拉力钉能更有效地把持松质骨,具有一定的临床实用性。     

髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉导向器的研究

目的　为髋臼后柱拉力螺钉导向器提供解剖学基础。 方法 收集31具半骨盆骨性标本（男性14例,女性17例）,在髋臼后柱顺行置入拉力螺钉导针,测量进钉点的位置和进针方向。 结果 进针点与弓状缘的垂直距离女性为(0.96±0.32) cm,男性为(0.92±0.16) cm（P>0.05）,进针点与骶髂关节前缘距离,女性为(2.43±0.66) cm,男性为(1.87±0.26) cm（P<0.05）。进钉方向与髂骨内板的后倾角∠θ女性为(59.68±6.28)°,男性为(56.75±3.22)°（P>0.05）、进钉方向与髂骨内板的外倾角∠φ女性为(41.27±2.76)°,男性为(34.31±2.78)°（P<0.05）。 结论 髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉进钉点和进钉方向的测量为导向器的设计提供了解剖学基础,有助于提高髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉的成功率和准确性,降低手术风险和减轻手术损伤。     

CT三维重建技术对颈椎理想椎弓根螺钉的选择及意义

目的运用CT三维重建技术测量颈椎(C3～C7)理想椎弓根螺钉的形态并探讨临床意义。方法应用CT三维重建技术对56例颈椎(C3～C7)进行模拟椎弓根内固定术,并对理想椎弓根螺钉的形态进行测量,包括理想螺钉的长度、直径、螺钉的偏角(外偏角)及矢状角。结果C3～C7理想椎弓根螺钉的长度分别为(28.2±1.9)、(27.9±2.1)、(29.7±2.0)、(30.8±2.3)、(30.6±2.4)mm;直径分别为(4.3±0.8)、(4.5±0.8)、(4.9±0.8)、(5.4±0.9)、(6.2±0.9)mm;外偏角分别为(48±4)°、(50±5)°、(48±4)°、(43±4)°、(36±3)°;矢状角分别为(9±5)°、(6±4)°、(1±3)°、(-1±4)°、(-1±3)°。结论C3～C7椎弓根的形态变异范围较大,应用CT三维重建技术模拟椎弓根内固定术,可测量理想椎弓根螺钉的形态并进行评估,对术中置入螺钉的角度和形态的选择有指导意义。     

髋臼后壁软骨面平行角重建螺钉置入安全性的CT扫描图像分析

目的　通过三维CT和计算机软件分析以髋臼后壁软骨面平行角为参考时螺钉置入的理想位置、方向和长度,以指导手术和导向器研发。 方法　回顾性分析2008年7月至2016年7月我院收治的不稳定髋臼后壁骨折螺钉、钢板双重固定患者15例,男11例,女4例;年龄21～52岁,平均36.5岁,对比双侧髋臼CT图像评估手术的复位效果,计算机软件统计分析以髋臼后壁软骨面平行角为参考时螺钉置入的理想位置、方向和长度,并区分后壁螺钉置入的相对危险区和相对安全区。 结果　髋臼后壁危险区宽度对照组为（9.56±1.74）mm,手术组为（9.57±1.71） mm,安全区宽度对照组为（31.34±2.73） mm,手术组为（31.53±2.60） mm;髋臼后壁软骨面平行角对照组为（63.05±3.89）°,手术组为（62.33±3.46）°,相对螺钉长度对照组为（31.36±2.75）mm,手术组为（31.67±2.61） mm;上述参数差异均无统计学意义（P>0.05）。 结论　所有病例手术复位效果良好,髋臼后外侧壁靠近髋臼缘侧1/4（约1 cm）范围内为螺钉置入的相对危险区,而位于内侧3/4（约3 cm）范围内为相对安全区域;髋臼后壁软骨面平行角约60°,螺钉相对长度约为3.1 cm,当长度超过3.1 cm左右,角度大于60°,且位于危险区时螺钉进入关节腔风险性增大,而螺钉以小于或等于60°角度在相对安全区内置入可避免螺钉进入关节腔。     

Impact of polychromatic x-ray sources on helical, cone-beam computed tomography and dual-energy methods

Recently, there has been much work devoted to developing accurate and efficient algorithms for image reconstruction in helical, cone-beam computed tomography (CT). Little attention, however, has been directed to the effect of physical factors on helical, cone-beam CT image reconstruction. This work investigates the effect of polychromatic x-rays on image reconstruction in helical, cone-beam computed tomography. A pre-reconstruction dual-energy technique is developed to reduce beam-hardening artefacts and enhance contrast in soft tissue.     

CT数字重建技术测量经骶椎后方骶髂关节螺钉固定应用解剖参数

目的 测量经骶椎后方骶髂关节螺钉（sacroiliac screw passing the back of sacrum,SISPTBOS）固定的相关解剖参数,为临床应用提供依据。 方法 分析32例骨盆正常的成人三维CT重建图像,观察SISPTBOS钉道范围,采用CT数字重建技术模拟植入SISPTBOS,测量钉道有关解剖参数,包括钉道长度（L）、进针点与S1上关节中央的距离（M1）、出针点与髋臼后上缘的距离（M2）、前倾角（e）、外倾角（f）、矢状面安全角（a）、冠状面安全角（b）、矢状面钉道最小直径（d1）和冠状面钉道最小直径（d2）。 结果 钉道内侧壁为弓状线,外侧壁为椎管后外侧壁和髂骨外层,下壁为S1骶孔与坐骨切迹的连线,上壁为骶骨翼斜坡、骶髂关节表面和大骨盆底部。L为（11.90±1.62） cm,M1为（2.07±1.40） mm,M2为（4.78±2.57） mm,e为（57.97±4.28）°,f为（54.89±5.13）°,a为（11.45±2.73）°,b为（7.46±1.34）°,d1为（8.57 ± 0.99）mm,d2为（6.75±0.84） mm。男女比较,仅e和f存在显著性差异（P<0.05）。 结论 可选择直径5.0~6.0 mm、长度9~10 cm螺钉作为SISPTBOS固定。该通道植入螺钉可行,较为安全。     

Bioabsorbable interference screws can be used with less tunnel widening in anatomic rectangular tunnel anterior cruciate ligament reconstruction with a bone–patellar-tendon–bone graft

BackgroundThe purpose of this study was to investigate postoperative tunnel widening after rectangular tunnel bone–patellar-tendon–bone graft anterior cruciate ligament reconstruction using newer-generation bioabsorbable interference screws.MethodsForty-six patients who had undergone primary rectangular tunnel bone–patellar-tendon–bone graft anterior cruciate ligament reconstruction using MILAGRO bioabsorbable interference screws (DePuy Synthes, Warsaw, IN, USA) for femoral fixation and for whom computed tomography was performed at two weeks and one year postoperatively were included in this prospective study. To assess the tunnel widening, the cross-sectional area of the femoral tunnel aperture (compared between two weeks and one year postoperatively) was assessed using computed tomography. Cyst formation, postoperative screw breakage, screw migration, and graft migration were also evaluated using computed tomography one year postoperatively.ResultsMean tunnel widening was 1.9%, and the cross-sectional area of the femoral tunnel aperture was not significantly different between two weeks and one year postoperatively. Postoperative cyst formation, screw breakage, screw migration, and graft migration were not observed in any patient.ConclusionsAfter rectangular tunnel bone–patellar-tendon–bone graft anterior cruciate ligament reconstruction using bioabsorbable interference screws for femoral fixation, tunnel widening was not observed via computed tomography analysis at two weeks and one year postoperatively.     

Postoperative changes in paraspinal muscle volume: comparison between paramedian interfascial and midline approaches for lumbar fusion

In this study, we compared the paramedian interfascial approach (PIA) and the traditional midline approach (MA) for lumbar fusion to determine which approach resulted in the least amount of postoperative back muscle atrophy. We performed unilateral transforaminal posterior lumbar interbody fusion via MA on the symptomatic side and pedicle screw fixation via PIA on the other side in the same patient. We evaluated the damage to the paraspinal muscle after MA and PIA by measuring the preoperative and postoperative paraspinal muscle volume in 26 patients. The preoperative and postoperative cross-sectional area, thickness, and width of the multifidus muscle were measured by computed tomography. The degree of postoperative paraspinal muscle atrophy was significantly greater on the MA side than on the contralateral PIA side (-20.7% and -4.8%, respectively, p<0.01). In conclusion, the PIA for lumbar fusion yielded successful outcomes for the preservation of paraspinal muscle in these 26 patients. We suggest that the success of PIA is due to less manipulation and retraction of the paraspinal muscle and further studies on this technique may help confirm whether less muscle injury has positive effects on the long-term clinical outcome.     

腰骶髂联合固定治疗骶髂关节骨折脱位的疗效分析

目的探讨应用腰骶髂联合固定治疗骶髂关节骨折脱位的临床效果。方法对2007年7月~2010年1月收治的11例骶髂关节骨折脱位的骨盆骨折患者进行手术治疗。男6例,女5例;年龄21~60岁,平均36岁。11例均为Tile C型骨盆骨折。采用后路腰骶髂切口,椎弓根钉棒系统固定L5∕S1椎体和髂骨螺钉固定髂骨,配合患肢牵引和器械的撑开、合拢纠正垂直及分离移位。结果 11例患者术后获得12~20个月随访,平均16.5个月。术后X线片均示骶髂关节骨折脱位复位固定满意,骨盆后环形态恢复良好;下肢等长,未出现医源性神经、血管损伤,患者未出现跛行,下蹲功能满意。术后12个月Majeed评分:优9例,良2例。结论腰骶髂联合固定治疗骶髂关节骨折脱位疗效满意,且具有操作简单、并发症少的优点。     

Morphometry of iliac anchorage for transiliac screws: a cadaver and CT study of the Eastern population

Objectives  

To describe the morphometry of iliac columns for transiliac screw and to testify the conformity among the anatomic measurement, two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) computed tomography.     

The development and evaluation of individualized templates to assist transoral C2 articular mass or transpedicular screw placement in TARP-IV procedures: adult cadaver specimen study

OBJECTIVES:

The transoral atlantoaxial reduction plate system treats irreducible atlantoaxial dislocation from transoral atlantoaxial reduction plate-I to transoral atlantoaxial reduction plate-III. However, this system has demonstrated problems associated with screw loosening, atlantoaxial fixation and concealed or manifest neurovascular injuries. This study sought to design a set of individualized templates to improve the accuracy of anterior C2 screw placement in the transoral atlantoaxial reduction plate-IV procedure.

METHODS:

A set of individualized templates was designed according to thin-slice computed tomography data obtained from 10 human cadavers. The templates contained cubic modules and drill guides to facilitate transoral atlantoaxial reduction plate positioning and anterior C2 screw placement. We performed 2 stages of cadaveric experiments with 2 cadavers in stage one and 8 in stage two. Finally, guided C2 screw placement was evaluated by reading postoperative computed tomography images and comparing the planned and inserted screw trajectories.

RESULTS:

There were two cortical breaching screws in stage one and three in stage two, but only the cortical breaching screws in stage one were ranked critical. In stage two, the planned entry points and the transverse angles of the anterior C2 screws could be simulated, whereas the declination angles could not be simulated due to intraoperative blockage of the drill bit and screwdriver by the upper teeth.

CONCLUSIONS:

It was feasible to use individualized templates to guide transoral C2 screw placement. Thus, these drill templates combined with transoral atlantoaxial reduction plate-IV, may improve the accuracy of transoral C2 screw placement and reduce related neurovascular complications.