数字化三维重建技术定量评估青少年特发性脊柱侧弯胸椎椎弓根的形态变化

目的:应用数字化三维重建技术,对青少年特发性脊柱侧弯患者胸椎椎弓根的形态变化进行观察,分析其形态变化的规律。方法:随机选取2000-10/2004-10解放军总医院骨科需要手术矫正的青少年特发性脊柱侧弯患者18例,男4例,女14例,年龄14～19岁。18例患者均经过手术矫正内固定治疗,术后未出现严重并发症。①患者拍摄脊柱正侧位X线片,测量脊柱侧弯的Cobb角。②根据18例青少年特发性脊柱侧弯患者CT断层扫描DICOM数据,采用Mimics和3DView软件进行脊柱数字化三维重建和显示,直接在计算机上观察胸椎椎弓根的形态,测量胸椎椎弓根的横径、椎弓根-肋骨头结合体横径、椎弓根矢状径。结果:按意向处理分析,18例患者全部纳入实验。①脊柱侧弯度数测量结果:18例患者主胸弯凸向右侧,X线和CT均未发现椎体和肋骨畸形。Cobb角45°～125°,平均68.3°。②椎体形态观察:随着脊柱侧弯和椎体旋转的变化,上下关节突、横突、椎板及椎体都出现不对称变化,一般凹侧关节突和横突小于凸侧。从冠状面断层可观察到椎弓根内侧壁皮质骨厚度明显比外侧壁皮质骨厚。③胸椎椎弓根的横径、椎弓根-肋骨头结合体横径、椎弓根矢状径测量结果:椎弓根横径为3.27～7.94mm,T4左侧最小,凹侧椎弓根横径小于凸侧;胸椎椎弓根-肋骨联合体横径为11.32～15.91mm,T5右侧椎弓根-肋骨联合体横径最小;双侧椎弓根矢状径自T1～12逐渐增大,双侧无明显差异。T1右侧矢状径最小,为7.97mm,而T12左侧矢状径最大,为12.92mm。结论:数字化三维重建技术可精确测量青少年特发性脊柱患者椎弓根的各项径线。一般情况下凹侧关节突和横突小于凸侧,凸、凹侧椎弓根各个节段的形态变化存在一定规律。

Quantitative evaluation of form change of thoracic pedicles in adolescent idiopathic scoliosis with digital three-dimension reconstruction