胸椎相关解剖影像学测量及胸椎后纵韧带骨化症手术器械设计和相关研究

摘要

研究目的:为了去除胸椎后纵韧带骨化物对脊髓的前方压迫，提高手术安全性和有效性，根据国人胸椎最大、最小椎弓根间距，储备间隙，胸髓横径，左右侧硬膜弧度等影像学测量结果，研发一套胸椎后纵韧带骨化症(thoracic ossification of posteriorlongitudinal ligament，OPLL-T)手术器械，并在脊柱模型上进行模拟应用。 研究方法:本研究共分三个部分:1、影像学测量。收集我院脊柱外科2011年1月至2013年1月，32例非胸椎疾病的患者和8例OPLL-T患者的胸椎CT和MRI影像资料，测量胸椎最大、最小椎弓根间距，储备间隙，胸髓横径，左右侧硬膜弧度，为OPLL-T手术器械的设计提供更为合理的数据。2、OPLL-T手术器械的设计。按照胸椎影像学的测量结果，对OPLL-T手术器械的图纸及外形进行设计，并请上海手术器械厂进行加工，阐述其设计原理，技术要求，使用方法。3、在脊柱模型上进行模拟应用。 研究结果:根据32例非胸椎疾病的患者和8例OPLL-T患者的胸椎CT和MRI测量结果显示，在32例非胸椎疾病的患者中，上胸椎最大椎弓根间距（两侧椎弓根外侧缘之间的最大距离）的平均值29.35±2.96mm，中胸椎最大椎弓根间距的平均值26.62±2.31 mm，下胸椎最大椎弓根间距的平均值33.55±3.50mm;上胸椎最小椎弓根间距（两侧椎弓根内侧缘之间的最小距离）的平均值17.17±1.37mm，中胸椎最小椎弓根间距的平均值15.70±1.23mm，下胸椎最小椎弓根间距的平均值17.44±1.71mm，按照最大椎弓根间距和最小椎弓根间距，有利于确定椎体后方开槽宽度，其范围分别为上胸椎17.17±1.37-29.35±2.96mm，中胸椎15.70±1.23-26.62±2.31mm，下胸椎17.44±1.71-33.55±3.50mm。上胸椎前间隙（胸椎管前方骨性结构和胸髓软脊膜前部之间的距离）的平均值1.63±0.73mm，中胸椎前间隙的平均值2.36±1.14mm，下胸椎前间隙的平均值2.34±1.16mm;上胸椎后间隙（胸椎管后方骨性结构和胸髓软脊膜后部之间的距离）的平均值2.83±1.26mm，中胸椎后间隙的平均值3.91±2.08mm，下胸椎后间隙的平均值2.92±1.58mm;上胸椎左间隙（胸椎管左侧骨性结构和胸髓软脊膜左侧之间的距离）的平均值2.57±0.81mm,中胸椎左间隙的平均值3.31±1.49mm，下胸椎左间隙的平均值3.81±1.64mm;上胸椎右间隙（胸椎管右侧骨性结构和胸髓软脊膜右侧之间的距离）的平均值2.57±0.81mm，中胸椎右间隙的平均值3.20±1.53mm，下胸椎右间隙的平均值3.58±1.55mm。根据前间隙的大小，有利于明确骨化物离断钳上下颌的宽度2mm及其开口的幅度。上胸椎胸髓横径的平均值9.46±1.94mm，中胸椎胸髓横径的平均值7.74±1.12mm，下胸椎胸髓横径的平均值8.16±0.90mm。根据胸髓的横径，有利于设置骨化物推压钳夹持部位的宽度10mm及闭合时的最小极限。上胸椎左侧硬膜弧度（在胸椎磁共振平扫T2加权像横断面，以椎体后缘中点为原点，水平线与左侧脑脊液柱外缘切线之间的夹角）的平均值34.16±9.10°，中胸椎左侧硬膜弧度的平均值25.49±9.03°，下胸椎左侧硬膜弧度的平均值26.57±8.60°;上胸椎右侧硬膜弧度（在胸椎磁共振平扫T2加权像横断面，以椎体后缘中点为原点，水平线与右侧脑脊液柱外缘切线之间的夹角）的平均值33.51±7.10°，中胸椎右侧硬膜弧度的平均值26.45±2.81°，下胸椎右侧硬膜弧度的平均值25.45±8.08°。根据左右侧硬膜弧度，明确胸椎椎体骨凿头部弧度，胸脊髓拉钩头端弧度及骨化物离断钳下颌的弧度。 在8例OPLL-T的患者中，上胸椎最大椎弓根间距的平均值29.53±4.56mm，中胸椎最大椎弓根间距的平均值24.97±1.51mm，下胸椎最大椎弓根间距的平均值31.29±3.30mm;上胸椎最小椎弓根间距的平均值18.03±1.61mm，中胸椎最小椎弓根间距的平均值15.94±1.01mm，下胸椎最小椎弓根间距的平均值16.75±1.20mm;上胸椎前间隙的平均值1.60±0.39mm，中胸椎前间隙的平均值1.55±0.90mm，下胸椎前间隙的平均值1.47±0.12mm;上胸椎后间隙的平均值2.61±1.42mm，中胸椎后间隙的平均值1.77±0.89mm，下胸椎后间隙的平均值1.20±0.56mm;上胸椎左间隙的平均值2.81±0.91mm，中胸椎左间隙的平均值2.15±0.78mm，下胸椎左间隙的平均值1.53±0.28mm;上胸椎右间隙的平均值3.11±1.39mm，中胸椎右间隙的平均值2.41±0.91mm，下胸椎右间隙的平均值1.53±0.42mm。由于骨化物压迫，储备间隙比正常组窄，根据储备间隙，确定胸脊髓拉钩的厚度和椎体骨凿刃的厚度以及手术操作空间。上胸椎胸髓横径的平均值7.66±1.71mm，中胸椎胸髓横径的平均值7.80±0.65mm，下胸椎胸髓横径的平均值7.68±0.60mm。上胸椎左侧硬膜弧度的平均值34.63±6.46°，中胸椎左侧硬膜弧度的平均值30.29±4.39°，下胸椎左侧硬膜弧度的平均值27.35±0.71°;上胸椎右侧硬膜弧度的平均值33.63±5.88°，中胸椎右侧硬膜弧度的平均值36.44±5.24°，下胸椎右侧硬膜弧度的平均值26.80±0.57°。 按照测量数据，设计出符合国人特点的OPLL-T手术器械，包括骨化物推压钳、胸椎椎体骨凿、胸脊髓拉钩、骨化物离断钳。在模拟应用时，可以在胸脊髓拉钩保护下，安全地使用椎体骨凿在椎体后方开槽，并有效利用骨化物离断钳离断骨化的后纵韧带，以骨化物推压钳安全地将骨化物固定在槽内，减压彻底满意。 研究结论:根据胸椎CT和MRI测量结果，我们医疗团队设计出了骨化物推压钳、胸椎椎体骨凿、胸脊髓拉钩、骨化物离断钳。经过模拟应用，整套胸椎后纵韧带骨化症的手术器械，操作灵活方便，能够有效控制和安全离断骨化的后纵韧带，减少对脊髓刺激，避免硬脊膜撕裂引起的脑脊液漏，大大降低手术风险，明显提高手术安全性和有效性。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一部分 胸椎影像学测量及分析

一、纲要

二、建立正常胸椎影像学测量数据

三、胸椎后纵韧带骨化症患者胸椎影像学测量数据

四、讨论

第二部分：器械设计

一、胸椎后纵韧带骨化症手术器械设计组成

二、手术器械设计原理

三、手术器械说明及使用方法

四、讨论

第三部分：手术器械在脊柱模型上的模拟应用

一、材料与方法

二、手术入路设计

三、胸椎后纵韧带骨化症手术器械(实物)

四、手术器械在脊柱模型上的模拟应用

五、讨论

参考文献

综述 胸椎后纵韧带骨化症手术进展

参加学术活动

致谢