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。     

中上胸椎后路半椎弓根入路置钉固定技术的临床应用*

背景：中上胸椎矫形固定以椎弓根钉置入内固定三维稳定性最佳,效果最好,但由于胸椎椎弓根解剖上较腰椎窄细,且胸椎管内是脊髓,内固定的难度和风险较高。 目的：分析中上胸椎后路半椎弓根入路置钉固定技术的临床应用效果。 方法：应用后路半椎弓根入路置钉固定治疗中上胸椎疾病患者58例,在T1~T2可应用直径4.5 mm、长度30 mm的螺钉,T3~T8应用直径5.0~6.0 mm、长度35~40 mm的螺钉,螺钉直径均在4.5 mm以上。 结果与结论：置钉固定后胸椎X射线片及CT显示,无螺钉进入椎管内,脊柱序列恢复良好,无内固定松动及断钉等并发症发生;置钉后无脊髓损伤加重及感染等并发症。患者生活完全恢复,疼痛消失16例;不全性和完全性截瘫46例日常生活能够自理,胸背部疼痛消失,无后凸畸形。表明中上胸椎半椎弓根入路置钉技术选用较粗、较长螺钉置入内固定效果可靠,安全,且进钉技术相对简单,易于掌握,可作为中上胸椎后路内固定的良好选择。     

O形臂导航辅助经皮椎弓根螺钉内固定的初步应用

目的探讨O形臂导航辅助经皮椎弓根螺钉内固定的准确性与安全性。方法回顾性分析7例经皮椎弓根螺钉内固定病人的临床及影像学资料。病人均在置钉结束后行O形臂系统3D扫描,按照Gertzbein-Robbins分级评估置钉的准确性。结果 7例病人在O形臂导航辅助下共置入29枚椎弓根螺钉,其中Gertzbein-Robbins分级A级23枚(79.31%),B级4枚(13.79%),C级1枚(3.45%),E级1枚(3.45%)。手术共置入29枚克氏针,其中1枚(3.45%)突破椎体前缘。术中无关节突关节受到破坏。1例出现置钉相关神经并发症行再次手术调整椎弓根螺钉。随访(8.29±2.43)个月,无钉棒置入后相关并发症。结论 O形臂导航辅助经皮椎弓根螺钉内固定具有较高的准确性及安全性。     

胸椎椎弓根外固定技术的临床应用☆

应用椎弓根外内固定技术2004/2007年在中山大学附属第三医院骨科治疗34例患者，固定前采用CT加密扫描测量进钉点、进钉点至椎体前缘的深度、进钉角度和直径，固定中椎弓根钉入点为横突尖，进钉方向为平均向头侧倾斜10°~ 20°、与中线成角30°~40°，顺椎弓根外侧皮质进入椎体，固定后CT加密扫描观察螺钉周围的皮质骨是否完整、是否靠近节段血管、是否穿透皮质骨，评价置入钉的准确性和安全性。34例患者共置入160枚胸椎椎弓根螺钉,固定后CT加密扫描和X射线片观察到148枚(92.5% )螺钉置入准确，12枚(7.5%)螺钉发生错置。实验结果表明，胸椎椎弓根根外内固定与椎弓根内固定相比，具有更宽的置入宽度，更长的螺钉长度，以及更大的内聚角度，具有安全可靠、简单实用等优点，并具有生物力学优越性，是胸椎后路内固定的一种良好选择。     

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。     

3D-Slicer联合sina软件辅助椎弓根置钉在椎管内肿瘤手术中的应用

目的 探讨3D-Slicer联合sina软件辅助椎弓根置钉技术在椎管内肿瘤手术中的应用效果。方法 回顾性分析2018年1月至2021年1月手术治疗的46例椎管内肿瘤的临床资料。术中应用3D-Slicer联合sina软件辅助定位置钉26例（观察组）,徒手定位置钉20例（对照组）。术后行C臂、CT扫描,按照Gertzbein-Robbins方法评估置钉的准确性。结果 观察组术中射线量、单钉置入时间、术中出血量、术后术区引流量、术后住院时间均明显低于对照组（P<0.05）。观察组置钉穿破皮质骨发生率（16.38%）、不良置钉率（5.17%）、术中调整置钉率（18.10%）明显低于对照组（分别31.11%、13.33%、37.78%;P<0.05）。两组血管神经损伤及术后1年内钉棒相关并发症发生率均无统计学差异（P>0.05）。结论 与徒手定位置钉相比,3D-Slicer联合sina软件辅助椎弓根置钉,明显提高置钉的准确性,并具减少手术相关的副损伤,缩短住院时间。     

颈椎椎弓根螺钉置入内固定：影像学测量与临床应用

目的：评价椎弓根螺钉置入内固定技术修复脊柱骨折影像学测量参数和临床应用情况，寻找合理的技术方法。 方法：采用电子检索的方式，在万方数据库、Medline数据库中检索2000-01/2010-06有关椎弓根螺钉置入内固定技术应用于脊柱骨折的研究文章，关键词为“颈椎椎弓根，螺钉，置入参数，cervical pedicle ，cervical pedicle ，set screw， parameter”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章，筛选纳入20篇文献进行评价。 结果：椎弓根螺钉大小的选择应依据术前影像学测量所得到的事实参数，选择合适的螺钉。通过椎弓根螺钉贯穿前、中、后三柱，对整个脊柱都有固定作用，而且两侧椎弓根相互成近似直角，这种立体结构是后路椎弓根螺钉置入内固定具有较强的抗侧弯和轴向扭转作用，此即颈椎椎弓根螺钉固定的生物力学基础。术前传统的普通X射线片测量手段已经被目前的CT三维扫描替代。随着计算机和材料工程技术的发展，越来越精细的三维成像技术辅助了内固定的发展。 结论：虽然计算机导航系统指导的颈椎置钉效果较好，但在国内尚难普遍开展应用，这就要求临床医生有丰富的置钉经验，选择合适的置钉方法和完善的术前计划减少并发症。     

神经外科手术机器人置入椎弓根螺钉的精准性

目的 探讨神经外科手术机器人在人体腰椎模型进行椎弓根螺钉置入的精准性。方法 利用O型臂影像系统对模型进行正侧位扫描，并三维重建，获取3D-CT数据，传入手术机器人系统，规划椎弓根螺钉的最佳进钉点和进钉方向。手术机器人系统利用3D-CT数据自动注册后，置入椎弓根螺钉。应用置钉前后的3D融合图像，按照Gertzbein-Robbins分级评估置钉的准确性。结果 共置入39枚椎弓根螺钉，其中37枚螺钉完全位于椎弓根内，2枚螺钉突破椎弓根的内壁2 mm以内。螺钉与原规划钉道的平均偏移距离为（1.45±0.67）mm。螺钉在进钉点的滑移方向:内下方16枚（41.03%），外上方6枚（15.38%），下方6枚（15.38%），外下方5枚（12.82%），内上方4枚（10.26%），内方1枚（2.56%），上方1枚（2.56%）。结论 神经外科手术机器人置入椎弓根螺钉具有较高的精准性。     

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扫描三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：前瞻性、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。常规组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。     

无框架脊柱导航手术机器人腰椎弓根标准轴位引导置针

背景：腰椎弓根螺钉内固定具有很好的生物力学效果,是目前脊柱外科常用的技术。各种各样的经椎弓根引导置入方法,包括计算机辅助导航等,均存在一定的失误率,误置会导致严重后果。 目的：采用自主研发的无框架脊柱导航手术机器人,在椎弓根标准轴位透视引导下置入导针,以期为临床探索一种精准度更高、操作更为简便的经椎弓根穿刺或置入方法。 方法：取6具干燥腰椎体标本(L1~L5),置针前用CT扫描并三维重建后,测量椎弓根中心轴线与椎体自身矢状面的夹角α,以及它与椎体上终板前后缘连线所在平面的夹角β。术中C臂机透视确定腰椎骨标准正位像后,依据α与β角度将其向目标侧椎弓根旋转,进行椎弓根标准轴位投照,遥操作机器人,令导针沿椎弓根近圆环状投影的中心置入。置针后摄椎体侧位像、轴位像观察导针的位置,并行CT扫描测量针道α及β角。 结果与结论：60个椎弓根均成功置入导针,置针后椎体X射线侧位像、轴位像及CT扫描横断面图像显示导针位于椎弓根中心,均未见导针接触或穿破椎弓根骨皮质。提示椎弓根标准轴位投照引导下无框架脊柱导航手术机器人置针,是一种精准度高、可靠安全的新方法,操作简便,并能减少或避免射线暴露。