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文檔簡介
1、背景:
骨盆位于軀干的基底、身體中央,連接軀干和下肢。骨盆的生物力學(xué)作用是將脊柱所承受的載荷傳遞到下肢。骨盆后環(huán)對骨盆的穩(wěn)定作用占60%,前環(huán)占40%。骨盆后環(huán)最主要的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)為骶髂復(fù)合體。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通事故、礦井事故等發(fā)生率逐年增高,高能量骨盆損傷率也呈逐年上升的趨勢。當(dāng)強(qiáng)大暴力造成骨盆后環(huán)骨折時(shí),產(chǎn)生極其不穩(wěn)定的骨盆骨折類型—垂直不穩(wěn)定型骨折。隨著研究的深入,垂直不穩(wěn)定型骨折的本質(zhì)即骶髂關(guān)節(jié)復(fù)合體的損傷越
2、來越得到公認(rèn)。過去采取骨盆懸吊、股骨牽引等非手術(shù)治療方法,導(dǎo)致患者最后留有嚴(yán)重的后遺癥,下肢不等長、骨折畸形愈合、疼痛等,致殘率高達(dá)50%-60%,給患者帶來了極大的痛苦。目前,國內(nèi)外學(xué)者目前均主張針對不穩(wěn)定型骨折采用積極的手術(shù)治療。對于骶髂關(guān)節(jié)損傷手術(shù)治療方式很多,主要有經(jīng)前路鋼板螺絲釘植骨內(nèi)固定術(shù)、經(jīng)后路骶髂鎖定加壓鋼板內(nèi)固定術(shù)、骶骨棒內(nèi)固定術(shù)及骶髂螺釘內(nèi)固定術(shù)等。在骨盆后環(huán)的各項(xiàng)固定方法中,實(shí)驗(yàn)表明,以骶髂關(guān)節(jié)松質(zhì)骨螺釘固定作用最
3、強(qiáng),骶髂關(guān)節(jié)前路四孔鋼板次之,骶骨后面骶骨棒固定最差。經(jīng)皮穿刺骶髂螺釘固定技術(shù)可有效減少術(shù)中,出血、手術(shù)創(chuàng)傷及術(shù)后并發(fā)癥,是目前微創(chuàng)治療骨盆后環(huán)骨折的重要方法。目前經(jīng)皮骶髂螺釘固定大多采用術(shù)中C形臂透視,也有學(xué)者采用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航。但是,由于骨盆區(qū)的解剖因素及術(shù)中影響的局限性,據(jù)報(bào)道,即使在X線透視下,也有2%-15%的骶髂螺釘位置不佳,且有0.5%-7.7%發(fā)生神經(jīng)損傷。也有學(xué)者認(rèn)為CT導(dǎo)航雙側(cè)置入螺釘會增大錯(cuò)位幾率,而且期間的操作不當(dāng)圖
4、像預(yù)存后骨位置的變動(dòng)而致使螺釘置入錯(cuò)位。
本研究在吸取眾多研究成果及方法的基礎(chǔ)上,將數(shù)字解剖學(xué)引入對骶髂關(guān)節(jié)固定螺釘通道的研究,針對骶髂關(guān)節(jié)固定螺釘?shù)淖罴寻踩ǖ?、螺釘置入入針點(diǎn)、螺釘?shù)淖畲蟀踩L度、螺釘在矢狀面、冠狀面、水平面的角度進(jìn)行研究。在三維虛擬平臺上,模擬手術(shù)固定,以其探索骶髂固定螺釘?shù)奶攸c(diǎn)。
目的:
1.立骨盆的三維模擬數(shù)據(jù)庫,獲得骶髂關(guān)節(jié)的虛擬三維模型。
2.擬手術(shù),
5、建立骶髂關(guān)節(jié)固定螺釘?shù)陌踩罴压潭ㄍǖ馈?br> 3.究螺釘在通道內(nèi)各個(gè)方向的特點(diǎn),明確骶髂螺釘螺釘置入入針點(diǎn)、螺釘?shù)淖畲蟀踩L度、螺釘在矢狀面、冠狀面、水平面的角度。
方法:
1.CT數(shù)據(jù)獲得隨機(jī)選取2011年10月-2012年10月因其他系統(tǒng)疾病在冀中能源峰峰集團(tuán)總醫(yī)院CT科進(jìn)行完整骨盆計(jì)算機(jī)斷層掃描的成年患者23例,其中男12例,女11例,年齡19-83歲,平均年齡37歲,共獲得23對骶髂關(guān)節(jié),均
6、無骨質(zhì)病變和解剖學(xué)變異。圖像采集設(shè)備Brilliance64排多層螺旋CT,由荷蘭飛利浦公司提供。掃描條件電壓140kv,層厚1.0mm,768×768矩陣。每例掃描后可以獲得520-700個(gè)CT斷層圖像,將掃描圖像以Dicom格式存儲于光盤,獲得23個(gè)患者完整的骨盆影像數(shù)據(jù)集。
2.骨盆三維模型建立在個(gè)人計(jì)算機(jī)上,將光盤中采集的CT骨盆斷層圖像.Dicom文件輸入Mimics軟件中,定義前(Anterior)、后(Pos
7、terior)、上(Top)、下(Bottom)、左(Left)、右(Right)方向,定位完成后,Mimics將自動(dòng)生成冠狀面、水平面、矢狀面圖像。利用Mimics軟件中分割(Segmentation)菜單下的Thresholding命令,界定骨組織閾值在205-2976Hu之間,對連續(xù)的斷層圖像進(jìn)行閾值分割設(shè)定,形成采集圖像的骨骼虛擬圖像。分割完成后,將蒙版(mask)圖像采用系統(tǒng)默認(rèn)的最佳三維重建模式重建出骶骨及雙側(cè)髂骨。
8、 3.模擬骶髂螺釘固定骶髂關(guān)節(jié)在不同方向觀察骶髂關(guān)節(jié),分型骶髂螺釘在骶髂關(guān)節(jié)矢狀面、水平面、冠狀面的安全區(qū)域,建立安全通道。按照螺釘實(shí)際測量數(shù)值重建螺釘?shù)娜S虛擬模型。行虛擬手術(shù),在最佳安全通道內(nèi)不同方向模擬骶髂螺釘固定,并獲得骶髂螺釘進(jìn)釘半徑、螺釘最大長度、螺釘水平位、冠狀位、矢狀位角度的數(shù)據(jù)。
4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
本實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,對于在安全最佳固定通道骶髂螺釘進(jìn)釘半徑
9、、螺釘最大長度、螺釘水平位、冠狀位、矢狀位角度等進(jìn)行統(tǒng)計(jì),所得的均數(shù)采用((x)±s),同性別左右兩側(cè)之間采用配對t檢驗(yàn),對性別差異性行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)果:
本此研究共重建骨盆模型23個(gè),獲得骶髂關(guān)節(jié)23對,男性12對,女性11對,共計(jì)46個(gè)骶髂關(guān)節(jié)。獲得數(shù)值為:安全區(qū)骶髂螺釘通道半徑,男8.478±0.132mm,女8.296±0.140mm,P=0.068,P>0.0
10、5,顯示男女無差別;骶髂螺釘?shù)淖畲蠊潭ㄩL度,男78.480±1.545mm,女74.713±1.911mm,P=0.004,P<0.05,說明存在性別差異;螺釘與矢狀面夾角,男71.962°±2.578°,女79.340°±1.431°,P=0.0003,P<0.05,男女存在差別;螺釘與水平截面夾角,男13.053°±1.599°,女9.501°±1.724°,P=0.004,P<0.05,男女有差別;螺釘與冠狀面夾角,男9.425°
11、±1.44°,女2.356°±0.713°,P=9.580×10-6,P<0.05,存在明顯的性別差別。以上各組數(shù)據(jù)男女左右側(cè)比較均P>0.05,顯示無差別。以上的結(jié)果說明,在同一個(gè)體,左右側(cè)骶髂關(guān)節(jié)對稱,骶髂螺釘?shù)倪M(jìn)釘通道一致;除了螺釘進(jìn)釘入口的半徑外,骶髂螺釘固定的長度、與矢狀面、水平面、冠狀面的角度均存在性別上的差別。
結(jié)論:
在Mimics軟件上重建三維虛擬骨盆模型,通過對模型的不同角度的移動(dòng),可以觀
12、察到以往在X線及CT上很難觀察到的骶髂關(guān)節(jié)具體切口,并在此基礎(chǔ)上,方便、準(zhǔn)確的確定骶髂關(guān)節(jié)固定螺釘?shù)淖罴寻踩ǖ啦y量各種數(shù)據(jù)。
1.骶髂關(guān)節(jié)固定螺釘?shù)陌踩ǖ酪缶挥诠琴|(zhì)內(nèi)且指向S1椎體中央。在Mimics軟件中進(jìn)行分割,顯示是從髂骨翼外側(cè)板耳狀面的投射區(qū)經(jīng)S1椎弓根指向S1椎體中心的類扇形體。其類扇形體的中央部分就是安全最佳通道。它是隨著不同的水平面不斷變化的區(qū)域。螺釘在此區(qū)域內(nèi)固定都是安全的。其骶骨方向、角度的不同
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