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寰椎后路椎弓根螺钉固定的解剖与生物力学研究及临床应用评价

马向阳  
【摘要】:一、研究目的 寰枢椎失稳的后路固定方法众多,其中以Magerl螺钉复合钢丝固定的三维稳定性最佳,术后骨性融合率最高。但Magerl术式的技术要求较高,操作相对困难,易引起椎动脉损伤。寰枢椎后路椎弓根螺钉的钉棒或钉板固定是新近提出的一种术式,具有一定的优越性,但缺乏系统的相关研究,特别是缺乏简单可靠的寰椎椎弓根螺钉进钉点判定方法。本研究旨在建立一套简易可靠的寰椎后路椎弓根螺钉固定技术,并从解剖学、生物力学、临床应用等方面对该技术进行评价、验证。主要包括: 1.测量寰椎干骨标本,评价进行寰椎椎弓根螺钉固定的可行性。 2.建立新的寰椎椎弓根螺钉进钉点定位技术和进钉技术参数。 3.建立安全、简单的手术显露技术。 4.尸体标本测量,进一步评价进行寰椎椎弓根螺钉固定的可行性及新建进钉技术的可靠性。 5.标本模拟手术,校正和改进进钉技术,并为临床开展应用该固定方法提供经验教训。 6.测定不同进钉深度的螺钉拔出强度,为临床手术是选择单皮质骨螺钉、还是选择双皮质骨螺钉提供依据。 7.评价寰枢椎椎弓根螺钉钢板固定的三维稳定性,为临床手术应用和推广提供理论依据。 8.临床应用,验证、评价、总结螺钉固定技术。 二、材料和方法 1.配套寰枢椎干骨标本50套,观测下列指标:①测量寰椎椎弓根和侧块的高度与宽度;②设定寰椎椎弓根螺钉进钉点;③测量与进钉点有关的解剖数据,建立初步的进钉技术;④测量比较寰椎椎弓根与枢椎 侧块的解剖位置关系,建立以枢椎侧块为解剖学标志的进钉点定位新技 术。 2.新鲜头颈部尸体标本2具,动脉灌注红色乳胶,静脉灌注兰色乳 胶,模拟手术进行上颈椎后路解剖显露,观测主要的解剖结构,包括肌 肉、神经、血管、棘突、椎板等,以及寰枢椎间的解剖关系。 3.人体防腐标本20具,解剖显露后按新建立的进钉技术进行模拟 手术,行寰椎双侧椎弓根螺钉固定。术中不显露寰枢侧块关节,仅以枢 椎侧块为解剖标志,即经枢椎侧块中点的纵垂线与垂线经过的寰椎后弓 上缘下方3.Ollun的水平线的交点作为螺钉的进钉点;螺钉向内倾斜100, 上仰5“进钉。术后测量钉道长度、实际进钉角度,以及螺钉突破椎弓根 的方向和例数。观测椎动脉和脊髓的损伤情况。 4.颈1至颈3新鲜颈椎标本12具(共36个椎骨,以双侧计算共 72个固定点),分别在寰椎、枢椎、颈3进行下列固定:单皮质骨椎弓 根螺钉固定、双皮质骨椎弓根螺钉固定、单皮质骨侧块螺钉固定和双皮 质骨侧块螺钉固定。在生物力学实验机上测试不同固定方式的螺钉拔出 强度,而后进行统计分析比较。 5.新鲜颈椎标本6例,依次建立正常、损伤失稳、Cl一CZ椎弓根螺 钉钢板固定、CI一CZ椎弓根螺钉钢板+Brooks钢丝固定、Brooks钢丝固 定、双侧Magerl螺钉十双侧Brooks钢丝固定、双侧Mageri螺钉固定等 共7种不同的实验模型。并在脊柱三维运动实验机上测量不同实验模型 的寰枢椎三维运动范围,分析比较各种状态下的寰枢椎稳定性变化情况。 6.在8例存在寰枢椎不稳的患者,按照本研究建立的显露技术和枢 椎侧块定位技术,进行寰椎椎弓根螺钉固定,术后进行X线、CT扫描, 验证和评价螺钉固定技术。 三、结果 1.干骨解剖测量结果:①寰椎椎弓根的平均宽度和平均高度为 8.57~和5.83~;进钉处寰椎侧块中部的平均宽度和平均高度为 12.78~和12.95~,寰椎侧块椎弓根的内斜角度14.170,上斜角度为 4.880,椎动脉沟下方寰椎后弓内侧1/3和外侧l/3的高度分别是3.88~ 和4.25~,该部宽度为46~。②通过解剖观测,认为寰椎椎弓根中 一2一 点外侧2.onlln和后弓上缘下方3.0~处为进钉点最佳,该点位于寰椎侧 块、椎弓根的轴线上。③进钉点处寰椎后弓平均高度为4.59~,进钉点 与椎动脉沟基底部平均距离2.62力nln,进钉点与寰椎下关节面平均距离 6.87~,进钉点与寰椎横突孔内壁的平均距离为2.42~,进钉点与寰 椎椎管侧壁的平均距离6.17~;进钉点与寰椎侧块后缘的平均距离 10.53~,进钉点与寰椎侧块前缘距离28.551llnl,进钉点与后正中线距 离19.58~,进钉点与寰椎后结节距离22.巧1们Lrn。④在50个寰椎干骨中, 其中6个标本至少一侧的螺钉钉道骨质外径小于4.0~。⑤寰椎椎弓根 内缘、中点、外缘与后正中线的平均距离分别是13.61~、17.61~、 21.50~;枢椎侧块内缘、中点、外缘与后正中线的平均距离分别是 14.98~、19.21111111、23.67~。枢椎侧块内缘在寰椎椎弓根内缘的外侧 1.37~,枢椎侧块外缘在寰椎椎弓根外缘的外侧2.15~,枢椎侧块中 点在寰椎椎弓根中点的外侧1.60们叨n,即位于寰椎椎弓根螺钉进钉点所在 矢状面的内侧0.40~处。 2.尸体解剖及测量:①寰枢椎侧块之间为大量的椎静脉丛,术中若 想显露寰枢侧块关节比较困难,显露时势必伤及静脉丛而引起大量出血。 寰椎后弓后缘无主要解剖结构附丽,可沿骨膜下进行钝性分离显露,向 两侧的暴露范围可以超过20~,椎弓根外缘和上缘均为椎动脉,不宜 显露。②尸体标本解剖测量结果表明,CZ、C3、C4侧块内缘分别在寰 椎椎弓根内缘的外侧0.37~、0.27~、0.24~处;侧


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