论文摘要
目的：借助Iso-C臂和CT对颈椎椎弓根进行临床解剖研究，并评价其精确性，并根据其测量数值模拟评估下颈椎椎弓根螺钉的进钉的安全角度范围。对Iso—C臂三维导航系统引导下和X线透视下的颈椎椎弓根螺钉内固定的精确性进行影像学的对比研究。背景：20世纪90年代以来，随着计算机技术的不断发展和计算机的普遍使用，采用计算机获取术前的医学图像，利用空间定位传感器获取手术过程中病灶和手术器械的空问位置，将术前的医学图像与术中的病灶位置及手术器械进行配准，从而将术中的状况融合于术前的医学图像中，构成计算机辅助手术导航系统。不仅可以使医生在计算机上进行术前的手术计划，寻求最佳的手术路径，还可以在术中根据计算机所指示的位置和方向进行手术，使手术更少地依赖于人为因素，更加精确可靠。Iso—C臂导航系统，因其使用方便，误差较小等优点，近来己被广泛使用，但是Iso—C臂及其导航系统的精确性尚无研究报道。方法：本研究对导航仪的工作原理，手术导航的工作步骤，手术导航的精度问题，手术导航的优点进行了探讨。对比分析Iso—C臂和CT测量的15例患者120个颈椎椎弓根的的外径的高度和宽度及椎弓根髓腔内径的高度和宽度以及椎弓根的长度，对比分析Iso—C臂的精确性。并根据其测量数值模拟评估下颈椎椎弓根螺钉的进钉的安全角度范围。总结Iso—C臂三维导航系统辅助下置入的75枚颈椎椎弓根螺钉，术中进行经椎弓根螺钉水平的Iso—C臂三维重建，观察椎弓根螺钉置入的精确性；X线透视引导下76枚颈椎椎弓根螺钉，术中行Iso—C臂三维重建评价置钉准确性，并与Iso—C臂三维导航引导组进行对比分析。并对其中10例患者进行术中导航操作时间和精确性的监测。结果：1．Iso-C臂法测量中，椎弓根外径高度自C3-C7呈增大趋势，C3为6.57mm，C7为8.0mm。其外径宽度亦成增大趋势，其中C3为4.91 mm，C7为6.84mm，髓腔内径宽度以C3最小，仅1.74mm，而C7最大，为3.48mm；髓腔内径高度C3最小为2.43mm，C7为3.63mm。椎弓根椎弓根轴线全长从C3的28.5mm增大到C7的33.4mm；椎弓根椎弓根关节突椎弓根长度从C3的14.9mm增大到C7的15.4mm；2．CT法测量中，从C3到C7其椎弓根外径的高度、宽度以及髓腔内径高度和宽度均呈增大趋势，其外径的高度C3为6.62mm，C7为7.98mm，其外径的宽度C3为5.00mm，C7为6.88mm。髓腔内径高度由C3的2.48mm增大到C7够3.64mm，其髓腔内径的宽度C3为1.75mm，C7为3.70mm。椎弓根椎弓根轴线全长从C3的28.5mm增大到C7的33.6mm；椎弓根关节突椎弓根长度从C3的14.6mm增大到C7的15.6mm；3．采用配对t检验比较两种测量方法有无统计学上差异，其比较结果表明P值均大于0.05，说明两种测量方法没有统计学上差异。4．颈椎椎弓根钉的角度安全范围，考虑到无螺钉时，从C3到C7，在矢状面和横断面上分别从28.5°增加到34.5°，从18.9°增加到27.1°；考虑到有螺钉时从C3到C7，在矢状面和横断面上分别从16.5°增加到23.1°，从7.1°增加到15.3°。比较两种安全范围，有显著性的差异（P＜0.05）。5．Iso—C臂三维导航系统引导组螺钉置入满意率为96.0％，X线透视引导组螺钉置人满意率为89.5％，两组满意率差异有显著性意义（P＜0.05）。两组病例均未出现明显的神经、血管损伤并发症。术中Iso—C臂三维重建的图像质量基本与术后CT一致。术中三维扫描和工具注册时间及再次扫描印证平均13min（10～16min），位置误差率平均0.75mm（0.18～0.96mm，导航仪自动计算）。每枚椎弓根螺钉置入所需时间平均3min（2～5.3min）。结论：1．通过Iso-C臂和CT测量颈椎椎弓根的的外径的高度和宽度及椎弓根髓腔内径的高度和宽度以及椎弓根的长度，进行对比分析，认为Iso-C臂和CT的精确性没有显著性差异，完全用来作为测量椎弓根和确定椎弓根螺钉的精确性，其所获得的三维图像亦可作导航用。2．颈椎椎弓根螺钉的安全角度范围的确定需要考虑椎弓根螺钉的因素，实际操作时的安全范围角度要比理论上的安全范围小的多。3．采用Iso—C臂三维导航系统辅助进行颈椎椎弓根螺钉内固定是可行的，与x线透视引导相比，能显著提高椎弓根螺钉置人的精确性、安全性，并且节省了时间，其对内固定后的评价，准确可靠与CT基本一致，具有显著的临床意义。