三線同軸法下頸椎椎弓根螺釘?shù)闹萌搿?/h1>
2014-07-05 16:42:51武忠炎
中國(guó)藥物經(jīng)濟(jì)學(xué) 2014年2期
張 華 崔 泳 武忠炎
三線同軸法下頸椎椎弓根螺釘?shù)闹萌搿?/p>
張 華 崔 泳 武忠炎
目的通過(guò)研制下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器并經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證三線同軸法在下頸椎椎弓根螺釘置入中的可靠性。方法設(shè)計(jì)三線同軸方法，使斜位 X線透視下的下頸椎椎弓根投影形成一類(lèi)圓形，圓形的中點(diǎn)為椎弓根軸線的投影，調(diào)整椎弓根瞄準(zhǔn)器導(dǎo)針的位置，使導(dǎo)針在斜位 X線透視下形成點(diǎn)狀并與下頸椎椎弓根投影的圓形中點(diǎn)相重疊，在此位置沿下頸椎椎弓根 X線透視下所形成投影的圓形中點(diǎn)鉆入導(dǎo)針，再沿導(dǎo)針準(zhǔn)確置入空心螺釘。研制下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器，它主要由三部分構(gòu)成，將30個(gè)下頸椎干標(biāo)本（60個(gè)椎弓根）逐一固定于手術(shù)臺(tái)，用三線同軸的方法置入空心螺釘。結(jié)果與結(jié)論按Neo椎弓根螺釘評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良率達(dá)到90%（54/60個(gè)椎弓根）。故三線同軸法下設(shè)計(jì)原理可靠，經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)研究已取得了較高的準(zhǔn)確率。
三線同軸法；頸椎；椎弓根；瞄準(zhǔn)器；X線透視
下頸椎（頸3～頸7）椎弓根螺釘具有優(yōu)良的生物力學(xué)優(yōu)勢(shì)，Ito等[1]報(bào)道下頸椎椎弓根螺釘?shù)纳锪W(xué)強(qiáng)度是頸椎側(cè)塊螺釘固定強(qiáng)度的4倍；Kotani等[2]等提出椎弓根固定所提供的三柱穩(wěn)定性最優(yōu)良。但下頸椎椎弓根毗鄰椎動(dòng)脈及脊髓，后路手術(shù)時(shí)一般情況下不能直視這些重要結(jié)構(gòu)，故手術(shù)時(shí)有較大風(fēng)險(xiǎn)，目前下頸椎雖有多種經(jīng)椎弓根置入螺釘?shù)姆椒╗3-7]，但仍存在準(zhǔn)確率不高、并發(fā)癥較多的問(wèn)題。為進(jìn)一步提高下頸椎椎弓根螺釘置入的準(zhǔn)確率，本研究設(shè)計(jì)三線同軸的方法，按此設(shè)計(jì)的方法研制出下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究確定該方法的可行性。
1 材料與方法
1.1 設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)三線同軸的方法（三線即下頸椎椎弓根軸線、瞄準(zhǔn)器上的導(dǎo)針軸線、X線軸線），使斜位X線透視下的下頸椎椎弓根投影形成一類(lèi)圓形，圓形的中點(diǎn)為椎弓根軸線的投影，調(diào)整椎弓根瞄準(zhǔn)器導(dǎo)針的位置，使導(dǎo)針在斜位X線透視下形成點(diǎn)狀并與下頸椎椎弓根投影的圓形中點(diǎn)相重疊，在此位置沿下頸椎椎弓根X線透視下所形成投影的圓形中點(diǎn)鉆入導(dǎo)針，再沿導(dǎo)針準(zhǔn)確置入空心螺釘。
1.2 研制下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器（見(jiàn)圖1）
1.2.1 下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器的研制 下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器由三部分構(gòu)成（豎桿連接于手術(shù)床邊、萬(wàn)向可調(diào)節(jié)的中間連桿、固定導(dǎo)針的可透X線的末端瞄準(zhǔn)裝置），豎桿通過(guò)滑槽和螺栓固定于手術(shù)床一側(cè)的金屬桿；中間連桿由可調(diào)節(jié)的橫桿及萬(wàn)向可調(diào)節(jié)的蛇形桿構(gòu)成，中間連桿可多方向調(diào)節(jié)、達(dá)到所需角度及位置時(shí)鎖固固定；固定導(dǎo)針的可透X線的末端瞄準(zhǔn)裝置通過(guò)金屬卡槽連接于中間連桿，本實(shí)驗(yàn)導(dǎo)針的末端瞄準(zhǔn)裝置由直徑25mm×100mm柱狀木質(zhì)材料構(gòu)成（可選用其它能透X線的有機(jī)材料），此柱狀木質(zhì)材料中心有一1.5mm直孔道，此孔道可允許1.5mm的導(dǎo)針通過(guò)。
1.2.2 標(biāo)本固定臺(tái) 選取90mm×400mm木板，木板中部固定兩個(gè) 90°直角的角鐵，其中一個(gè)角鐵固定、另一角鐵中部有一滑槽（可適應(yīng)不同厚度的下頸椎），角鐵相向固定頸椎標(biāo)本的面各連接一40mm厚的木塊，在兩木塊間卡緊一個(gè)下頸椎標(biāo)本、同時(shí)在角鐵的中部滑槽用木螺絲固定，標(biāo)本的上下終板保持豎直，正位X線透視棘突位于中線。
圖1 下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器
1.3 手術(shù)室的C形臂X光機(jī) 將30個(gè)下頸椎干標(biāo)本逐一固定于標(biāo)本固定臺(tái)，標(biāo)本固定臺(tái)以膠帶固定手術(shù)床，在C形臂X光機(jī)引導(dǎo)下，頸3～頸6的標(biāo)本以斜位45°透視、頸7的標(biāo)本以斜位40°透視，沿瞄準(zhǔn)器中部的導(dǎo)針軸線透視、使導(dǎo)針成點(diǎn)狀投射到椎弓根圓形投影的中心，沿此中心鉆入導(dǎo)針，再沿導(dǎo)針置入3.5mm×28mm螺釘，取下標(biāo)本逐一檢查螺釘置入的準(zhǔn)確性，見(jiàn)圖2。
圖2 斜位透視使導(dǎo)針呈點(diǎn)狀位于椎弓根圓形投影的中點(diǎn)
2 結(jié)果
按Neo椎弓根螺釘評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8]：0級(jí)螺釘?shù)尼數(shù)罍?zhǔn)確、完全沿椎弓根軸線進(jìn)入；I級(jí)螺釘?shù)尼數(shù)榔疲?mm，II級(jí)螺釘?shù)尼數(shù)榔疲?mm但＜4mm；III級(jí)螺釘?shù)尼數(shù)榔疲?mm。本實(shí)驗(yàn)研究的0級(jí)螺釘50個(gè)、I級(jí)螺釘4個(gè)，II級(jí)螺釘6個(gè)，無(wú)III級(jí)螺釘，0級(jí)及I級(jí)螺釘屬優(yōu)良螺釘，優(yōu)良率達(dá)到90%（54/60個(gè)椎弓根）。
3 討論
下頸椎椎弓根螺釘固定主要用于各種原因所致的頸椎不穩(wěn)，如頸椎三柱損傷、頸椎骨折脫位、頸椎腫瘤切除后存在頸椎不穩(wěn)、頸椎退變?cè)斐傻念i椎失穩(wěn)、頸椎后凸畸形的矯正、嚴(yán)重骨質(zhì)疏松或椎板及后部結(jié)構(gòu)缺失難以用其它內(nèi)固定方式完成固定等情況，下頸椎椎弓根螺釘固定目的是獲得可靠的三柱固定，穩(wěn)定脊柱，減少脊髓因頸椎不穩(wěn)所致的繼發(fā)性損傷。下頸椎椎弓根螺釘固定的生物力學(xué)及穩(wěn)定性優(yōu)于側(cè)塊螺釘[1-2]，但由于下頸椎椎弓根復(fù)雜的毗鄰關(guān)系，后路手術(shù)時(shí)一般情況下不能直視這些結(jié)構(gòu)，使下頸椎椎弓根螺釘置入的危險(xiǎn)和難度很高，目前雖然有幾類(lèi)下頸椎椎弓根螺釘置入的方法，但螺釘置入的準(zhǔn)確率不高并有不同程度的并發(fā)癥[3-5]。
基于斜位X線片或術(shù)中斜位透視下行下頸椎椎弓根螺釘固定，有其基礎(chǔ)研究及臨床可行性，邑曉東等做了斜位 X片在頸椎椎弓根釘固定中應(yīng)用的研究[9]。Yukawa等[10]利用斜位透視的原理手工置入椎弓根螺釘419枚，螺釘穿破率4.0%、10.3%螺紋偏出骨皮質(zhì)，95.0%牢固骨融合。張春霖等[11]利用斜位透視使椎弓根內(nèi)“+”字與外“+”字配準(zhǔn)置入椎弓根螺釘，說(shuō)明利用下頸椎斜位透視置入椎弓根螺釘?shù)姆椒煽俊?shí)驗(yàn)中觀察下頸椎椎弓根在不同角度的X線透視下在顯示屏上接近于圓形，頸3～頸6的標(biāo)本以斜位45°透視、頸7的標(biāo)本以斜位40°透視，此時(shí)下頸椎椎弓根的投影在顯示屏中部接近于圓形，圓形的中點(diǎn)為椎弓根軸線的投影，為此設(shè)計(jì)下頸椎斜位不同角度X線透視下使下頸椎椎弓根軸線、瞄準(zhǔn)器上的導(dǎo)針軸線、X線軸線這三線重疊（即同軸），在此位置下使導(dǎo)針沿椎弓根軸線鉆入，再沿導(dǎo)針攻絲、置入螺釘，本實(shí)驗(yàn)研究下頸椎椎弓根螺釘?shù)膬?yōu)良率達(dá)到 90%。取得了較優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
本研究設(shè)計(jì)原理可靠，利用三線同軸的方法使導(dǎo)針準(zhǔn)確沿椎弓根軸線進(jìn)入，再沿導(dǎo)針置入下頸椎椎弓根螺釘，本研究已取得了較優(yōu)良的結(jié)果，但目前自主制作的瞄準(zhǔn)器尚屬于初級(jí)階段，如使用機(jī)械臂或機(jī)器人代替目前的手動(dòng)瞄準(zhǔn)，將進(jìn)一步提高瞄準(zhǔn)效率及準(zhǔn)確性。
[1] Ito Z,Higashino K,Kato S,et al. Pedicle screws can be 4 times stronger than lateral mass screws for insertion in the midcervical spine[J].Spinal Disord Tech,2012.
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R687.3
A
1673-5846(2014)02-0268-02
新疆醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院骨科，新疆烏魯木齊 830011
新疆醫(yī)科大學(xué)科研創(chuàng)新基金（項(xiàng)目編號(hào)：xjc201198）
張華（1968-），男，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，研究方向：骨科數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用。
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張 華 崔 泳 武忠炎
三線同軸法下頸椎椎弓根螺釘?shù)闹萌搿?/p>
張 華 崔 泳 武忠炎
目的通過(guò)研制下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器并經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證三線同軸法在下頸椎椎弓根螺釘置入中的可靠性。方法設(shè)計(jì)三線同軸方法，使斜位 X線透視下的下頸椎椎弓根投影形成一類(lèi)圓形，圓形的中點(diǎn)為椎弓根軸線的投影，調(diào)整椎弓根瞄準(zhǔn)器導(dǎo)針的位置，使導(dǎo)針在斜位 X線透視下形成點(diǎn)狀并與下頸椎椎弓根投影的圓形中點(diǎn)相重疊，在此位置沿下頸椎椎弓根 X線透視下所形成投影的圓形中點(diǎn)鉆入導(dǎo)針，再沿導(dǎo)針準(zhǔn)確置入空心螺釘。研制下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器，它主要由三部分構(gòu)成，將30個(gè)下頸椎干標(biāo)本（60個(gè)椎弓根）逐一固定于手術(shù)臺(tái)，用三線同軸的方法置入空心螺釘。結(jié)果與結(jié)論按Neo椎弓根螺釘評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良率達(dá)到90%（54/60個(gè)椎弓根）。故三線同軸法下設(shè)計(jì)原理可靠，經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)研究已取得了較高的準(zhǔn)確率。
三線同軸法；頸椎；椎弓根；瞄準(zhǔn)器；X線透視
下頸椎（頸3～頸7）椎弓根螺釘具有優(yōu)良的生物力學(xué)優(yōu)勢(shì)，Ito等[1]報(bào)道下頸椎椎弓根螺釘?shù)纳锪W(xué)強(qiáng)度是頸椎側(cè)塊螺釘固定強(qiáng)度的4倍；Kotani等[2]等提出椎弓根固定所提供的三柱穩(wěn)定性最優(yōu)良。但下頸椎椎弓根毗鄰椎動(dòng)脈及脊髓，后路手術(shù)時(shí)一般情況下不能直視這些重要結(jié)構(gòu)，故手術(shù)時(shí)有較大風(fēng)險(xiǎn)，目前下頸椎雖有多種經(jīng)椎弓根置入螺釘?shù)姆椒╗3-7]，但仍存在準(zhǔn)確率不高、并發(fā)癥較多的問(wèn)題。為進(jìn)一步提高下頸椎椎弓根螺釘置入的準(zhǔn)確率，本研究設(shè)計(jì)三線同軸的方法，按此設(shè)計(jì)的方法研制出下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究確定該方法的可行性。
1 材料與方法
1.1 設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)三線同軸的方法（三線即下頸椎椎弓根軸線、瞄準(zhǔn)器上的導(dǎo)針軸線、X線軸線），使斜位X線透視下的下頸椎椎弓根投影形成一類(lèi)圓形，圓形的中點(diǎn)為椎弓根軸線的投影，調(diào)整椎弓根瞄準(zhǔn)器導(dǎo)針的位置，使導(dǎo)針在斜位X線透視下形成點(diǎn)狀并與下頸椎椎弓根投影的圓形中點(diǎn)相重疊，在此位置沿下頸椎椎弓根X線透視下所形成投影的圓形中點(diǎn)鉆入導(dǎo)針，再沿導(dǎo)針準(zhǔn)確置入空心螺釘。
1.2 研制下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器（見(jiàn)圖1）
1.2.1 下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器的研制 下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器由三部分構(gòu)成（豎桿連接于手術(shù)床邊、萬(wàn)向可調(diào)節(jié)的中間連桿、固定導(dǎo)針的可透X線的末端瞄準(zhǔn)裝置），豎桿通過(guò)滑槽和螺栓固定于手術(shù)床一側(cè)的金屬桿；中間連桿由可調(diào)節(jié)的橫桿及萬(wàn)向可調(diào)節(jié)的蛇形桿構(gòu)成，中間連桿可多方向調(diào)節(jié)、達(dá)到所需角度及位置時(shí)鎖固固定；固定導(dǎo)針的可透X線的末端瞄準(zhǔn)裝置通過(guò)金屬卡槽連接于中間連桿，本實(shí)驗(yàn)導(dǎo)針的末端瞄準(zhǔn)裝置由直徑25mm×100mm柱狀木質(zhì)材料構(gòu)成（可選用其它能透X線的有機(jī)材料），此柱狀木質(zhì)材料中心有一1.5mm直孔道，此孔道可允許1.5mm的導(dǎo)針通過(guò)。
1.2.2 標(biāo)本固定臺(tái) 選取90mm×400mm木板，木板中部固定兩個(gè) 90°直角的角鐵，其中一個(gè)角鐵固定、另一角鐵中部有一滑槽（可適應(yīng)不同厚度的下頸椎），角鐵相向固定頸椎標(biāo)本的面各連接一40mm厚的木塊，在兩木塊間卡緊一個(gè)下頸椎標(biāo)本、同時(shí)在角鐵的中部滑槽用木螺絲固定，標(biāo)本的上下終板保持豎直，正位X線透視棘突位于中線。
圖1 下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器
1.3 手術(shù)室的C形臂X光機(jī) 將30個(gè)下頸椎干標(biāo)本逐一固定于標(biāo)本固定臺(tái)，標(biāo)本固定臺(tái)以膠帶固定手術(shù)床，在C形臂X光機(jī)引導(dǎo)下，頸3～頸6的標(biāo)本以斜位45°透視、頸7的標(biāo)本以斜位40°透視，沿瞄準(zhǔn)器中部的導(dǎo)針軸線透視、使導(dǎo)針成點(diǎn)狀投射到椎弓根圓形投影的中心，沿此中心鉆入導(dǎo)針，再沿導(dǎo)針置入3.5mm×28mm螺釘，取下標(biāo)本逐一檢查螺釘置入的準(zhǔn)確性，見(jiàn)圖2。
圖2 斜位透視使導(dǎo)針呈點(diǎn)狀位于椎弓根圓形投影的中點(diǎn)
2 結(jié)果
按Neo椎弓根螺釘評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8]：0級(jí)螺釘?shù)尼數(shù)罍?zhǔn)確、完全沿椎弓根軸線進(jìn)入；I級(jí)螺釘?shù)尼數(shù)榔疲?mm，II級(jí)螺釘?shù)尼數(shù)榔疲?mm但＜4mm；III級(jí)螺釘?shù)尼數(shù)榔疲?mm。本實(shí)驗(yàn)研究的0級(jí)螺釘50個(gè)、I級(jí)螺釘4個(gè)，II級(jí)螺釘6個(gè)，無(wú)III級(jí)螺釘，0級(jí)及I級(jí)螺釘屬優(yōu)良螺釘，優(yōu)良率達(dá)到90%（54/60個(gè)椎弓根）。
3 討論
下頸椎椎弓根螺釘固定主要用于各種原因所致的頸椎不穩(wěn)，如頸椎三柱損傷、頸椎骨折脫位、頸椎腫瘤切除后存在頸椎不穩(wěn)、頸椎退變?cè)斐傻念i椎失穩(wěn)、頸椎后凸畸形的矯正、嚴(yán)重骨質(zhì)疏松或椎板及后部結(jié)構(gòu)缺失難以用其它內(nèi)固定方式完成固定等情況，下頸椎椎弓根螺釘固定目的是獲得可靠的三柱固定，穩(wěn)定脊柱，減少脊髓因頸椎不穩(wěn)所致的繼發(fā)性損傷。下頸椎椎弓根螺釘固定的生物力學(xué)及穩(wěn)定性優(yōu)于側(cè)塊螺釘[1-2]，但由于下頸椎椎弓根復(fù)雜的毗鄰關(guān)系，后路手術(shù)時(shí)一般情況下不能直視這些結(jié)構(gòu)，使下頸椎椎弓根螺釘置入的危險(xiǎn)和難度很高，目前雖然有幾類(lèi)下頸椎椎弓根螺釘置入的方法，但螺釘置入的準(zhǔn)確率不高并有不同程度的并發(fā)癥[3-5]。
基于斜位X線片或術(shù)中斜位透視下行下頸椎椎弓根螺釘固定，有其基礎(chǔ)研究及臨床可行性，邑曉東等做了斜位 X片在頸椎椎弓根釘固定中應(yīng)用的研究[9]。Yukawa等[10]利用斜位透視的原理手工置入椎弓根螺釘419枚，螺釘穿破率4.0%、10.3%螺紋偏出骨皮質(zhì)，95.0%牢固骨融合。張春霖等[11]利用斜位透視使椎弓根內(nèi)“+”字與外“+”字配準(zhǔn)置入椎弓根螺釘，說(shuō)明利用下頸椎斜位透視置入椎弓根螺釘?shù)姆椒煽俊?shí)驗(yàn)中觀察下頸椎椎弓根在不同角度的X線透視下在顯示屏上接近于圓形，頸3～頸6的標(biāo)本以斜位45°透視、頸7的標(biāo)本以斜位40°透視，此時(shí)下頸椎椎弓根的投影在顯示屏中部接近于圓形，圓形的中點(diǎn)為椎弓根軸線的投影，為此設(shè)計(jì)下頸椎斜位不同角度X線透視下使下頸椎椎弓根軸線、瞄準(zhǔn)器上的導(dǎo)針軸線、X線軸線這三線重疊（即同軸），在此位置下使導(dǎo)針沿椎弓根軸線鉆入，再沿導(dǎo)針攻絲、置入螺釘，本實(shí)驗(yàn)研究下頸椎椎弓根螺釘?shù)膬?yōu)良率達(dá)到 90%。取得了較優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
本研究設(shè)計(jì)原理可靠，利用三線同軸的方法使導(dǎo)針準(zhǔn)確沿椎弓根軸線進(jìn)入，再沿導(dǎo)針置入下頸椎椎弓根螺釘，本研究已取得了較優(yōu)良的結(jié)果，但目前自主制作的瞄準(zhǔn)器尚屬于初級(jí)階段，如使用機(jī)械臂或機(jī)器人代替目前的手動(dòng)瞄準(zhǔn)，將進(jìn)一步提高瞄準(zhǔn)效率及準(zhǔn)確性。
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R687.3
A
1673-5846(2014)02-0268-02
新疆醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院骨科，新疆烏魯木齊 830011
新疆醫(yī)科大學(xué)科研創(chuàng)新基金（項(xiàng)目編號(hào)：xjc201198）
張華（1968-），男，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，研究方向：骨科數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用。
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