计算机辅助导航技术在胸腰椎骨折治疗中的临床应用研究

摘要

第一部分计算机辅助导航技术的临床应用研究
　　一、导航技术在胸腰椎椎弓根钉置入术中的应用
　　研究目的：研究在腰椎椎弓根钉置钉过程中，配合使用计算机辅助导航系统的临床应用价值。同时对于胸腰椎椎弓根钉置入时的安全性和精确性进行评估，从而了解该技术在胸腰椎椎弓根置入术中的实际临床意义。
　　对象与方法：入选29个腰椎骨折需行后路椎弓根螺钉置入之患者、24个胸椎骨折需行胸椎后路椎弓根螺钉置入之患者，置钉过程中使用导航系统。比较并评价其在置钉所需时间、准确率、和射线暴露时间与常规手术置钉组之间的差异。
　　①腰椎后路置钉患者：经统计共置入116根椎弓根螺钉，均使用CT三维导航技术，术后均行CT检查。结果为：其中Ⅰ级116枚，不存在Ⅱ级和Ⅲ级。经徒手置钉组，共统计有116根椎弓根螺钉。置钉状况统计结果为，其中Ⅰ级104枚，Ⅱ级8枚，Ⅲ级4枚。全部患者术后CT检查显示，Ⅱ级与Ⅲ级中所有椎弓根螺钉位置显示均倾向椎弓根外侧方。所有患者术后随访均无临床并发症。通过等级资料的秩和检验对比两组置钉的准确率，P＝0.038<0.05，存在统计学意义。
　　②胸椎后路置钉患者：导航组的测量结果表明，平均匹配精度误差，即0.85mm（0.7-1.1mm），是放置102根椎弓根前就掌握的数据。在所有的胸椎后路置钉组中，上胸椎实际测量平均数值是0.75mm（0.6-1.0mm），而中下胸椎实际测量是0.9mm(0.8-1.1mm）。该组所有患者术后均行CT检查。结果为：Ⅰ级占97.1％，为99枚，其中73枚为中下胸椎，26枚为中上胸椎。3枚为Ⅱ级，其中2枚为中下胸椎，1枚为上胸椎。无Ⅲ级。其中Ⅱ级置钉组术后CT检查示，有1枚椎弓根螺钉置钉时位置偏内方，其它螺钉置钉时均位于椎弓根外侧方。术后随访，所有患者均无神经损伤情况。而经C臂机透视组共98根椎弓根钉，术后亦均行CT检查。结果显示：其中Ⅰ级为88枚，占89.8%，上胸椎为20枚，中下胸椎为68枚；8枚为Ⅱ级，中下胸椎占6枚，上胸椎占2枚。2枚为Ⅲ级，均为中、下胸椎。此组中Ⅱ级和Ⅲ级所有患者术后均行CT检查。结果表明置钉位置均偏向椎弓根外侧方。而术后随访中的结果，Ⅲ级里仅一例有顽固性胸背痛的临床表现。而两组Ⅰ级统计分析，p﹤0.05。故该两组比较有显著性差异。
　　③置钉时间统计结果：导航组的操作时间为58～103分钟，平均为79.04±13.74分钟。而经C臂机透视行置钉组为64~110分钟，平均为85.93±12.86分钟。通过统计的独立样本t检验，其值为： P=0.053，并不存在统计学的差异。当手术医师操作导航技术越来越熟练，其手术耗时在明显下降。然而徒手置钉组却变化不大。因此我们认为，从2007年4月后开始把病例按时间排序，经计算机辅助导航技术置钉组进行20例手术，用时仅平均为72.95±10.70分钟。而行徒手置钉组进行21例手术，却用时平均为87.14±11.23分钟。遂进行统计学的独立样本t检验，结果该两组有着明显的统计学差异（P=0.000<0.05）。
　　④射线暴露时间统计结果：该两组经统计学方法统计在每个时间段内射线暴露的具体时间。显而易见，传统置钉组的射线暴露时间都明显要高于导航组。详细统计结果为，平均1.21±0.42秒为导航组累计时间。而透视组累计时间平均为7.83±2.30秒。故通过统计，即独立样本t检验，P=0.000<0.05，表明两组统计学差异明显。
　　结论：1、运用导航置入椎弓根螺钉，展现在术者面前的是瞬时的、多维的清晰图像。术者凭其就能精确地按照导航设计的路线顺利置钉。2、导航系统的优势明显。既可明显提高置钉成功率、安全性和准确性，同时手术耗时和术者患者射线暴露时间还能有效削减。3、经本研究的各项临床实验数据证明，明确了计算机辅助导航系统的确实可行性，该技术的确为一项可推广深入使用的临床技术。
　　二、导航技术在经皮椎体成形术中的应用
　　研究目的：通过成熟的计算机导航辅助技术进行经皮椎体成形术，评估其对椎弓根穿刺的准确性及可操作性的临床意义。
　　对象与方法：在25例患者38个椎体的经皮椎体成形术中，辅助使用导航系统。根据手术前后骨水泥的分布情况以及是否外漏的情况，同时用CT容量法测量手术前后椎体容积的改变。评估手术前后VAS、ODI、Cobb角的变化。
　　研究结果：计算机导航辅助下椎体成形术25例38椎，手术前后椎体容积的改变及VAS、ODI、Cobb角的变化，均有统计学差异，临床疗效满意。
　　结论：①、术中导航系用于椎弓根穿刺及骨水泥注射是有效的。②、该技术在临床应用后，既提高了经椎弓根穿刺置入工作通道的精准性及成功率又明显地降低了辐射给术者与患者带来的潜在损害。
　　第二部分导航下经皮椎体成形术联合椎弓根螺钉内固定治疗老年骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折的临床应用研究
　　研究目的：老年骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折经PVP结合椎弓根螺钉内固定治疗，同时术中辅以导航系统，评价其术后近、远期疗效。
　　对象与方法：160例手术患者按数字图法随机分为两组。即 P1组经计算机辅助导航系统下行经皮椎体成形术联合后路椎弓根螺钉内固定治疗术，P2组单纯行后路椎弓根螺钉内固定治疗。观察两组术前、术后1、3、7及14小时的视觉模拟评分(VAS)。两组术前、术后5、10、20天及末次随访的JOA评分。两组术前、术后1周、1个月、2个月及3个月的功能障碍指数(ODI)评分。两组术前、术后1d、2个月、6个月的椎体前缘高度；两组术前、术后1天、3个月及6个月的伤椎椎体后凸Cobb角。统计学方法基于SPSS19.0数据统计软件，从而建立数据库进行分析。结果以（x-±s）表示，同时通过t检验进行统计学比较。而以(%)表示计数资料，通过X2检验进行比较。统计学结果为：P＜0.05，显示其有明显的统计学意义。
　　研究结果：P1组术后1周、1个月、2个月功能障碍指数(ODI)评分显著低于P2组。P1组术后5d、10d、20d的JOA评分显著高于P2组。P1组术后2个月、6个月的椎体前缘高度明显大于P2组。P1组术后3个月、6个月的伤椎椎体后凸Cobb角明显小于P2组。两者比较差异具有统计学意义（P＜0.05），均证明了P1组的导航下PVP联合椎体椎弓根钉内固定术的临床疗效。
　　结论：1、通过采取CT三维重建影像技术，即计算机辅助导航系统，行经皮椎体成形及椎弓根螺钉置入，可以提供给术者多维的、可靠的以及清晰的影像。而且术前便能够得到计算机预先设计的准确置钉路线。2、该方法在计算机影像导航技术辅助下实施PVP联合椎弓根螺钉内固定术的临床研究中提供了确切的资料及依据，在有效降低患者术后疼痛的同时，缩短了患者卧床时间，胸腰椎稳定性更强，并且伤椎治疗后的椎体前缘高度、后凸Cobb角变化更小，适合临床医师广泛应用。因此也确认了计算机辅助导航系统是一项值得临床医师广泛使用的可靠的临床技术。

目录

声明

引言

参考文献

第一部分 计算机辅助导航技术的临床应用研究

一、导航技术在胸腰椎椎弓根钉置入中的应用

资料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

二、导航技术在椎体成形术中的应用

资料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

第二部分 导航下经皮椎体成形术联合椎弓根螺钉内固定治疗老年骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折的临床应用研究

资料与方法

1.1一般资料

1.2方法

1.3术后处理

1.4观察指标

1.5统计学方法

结果

讨论

结论

参考文献

综述: 计算机辅助导航系统在临床医学、尤其在骨科的应用及其发展前景

攻读学位期间公开发表的论文

致谢