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数字化三维重建模拟后路枕骨髁螺钉置钉
目的:利用数字化三维重建技术测量枕骨髁螺钉的佳置钉参数,探讨后路枕骨髁螺钉萱入的安全性及各置钉参数间的相关性方法:选取50例枕颈部形态正常者的上颈椎螺旋CT扫描图像,男25例,女25例,年龄25 ～60岁(38.5±7.6岁).排除骨折脱位、感染、肿瘤、畸形及退行性变,将数据导入Mimics软件,对枕骨及寰椎进行三维CT重建,模拟置入直径3.5mm的枕骨髁螺钉,测量枕骨髁长、宽、高、进钉点至枕骨内侧缘和颅底部的距离,并通过3-matic软件测量枕骨髁螺钉进钉长度、头倾角、内倾角及与枕骨切线间的切线角,比较枕骨髁解剖学参数与螺钉置钉参数间的差异.结果:共模拟置入100枚枕骨髁螺钉,三维模型大体观察均无舌下神经管、寰枕关节面和枕骨髁内外侧壁的损伤.男、女枕骨髁解剖学参数及螺钉进钉点参数、置钉后枕骨髁螺钉置钉参数左右两侧比较均无统计学差异(P＞0.05).男性枕骨髁解剖学长、宽、高、进钉点距枕髁内侧缘水平距离及距颅底垂直距离分别为22.00± 1.67mm、11.27±1.21mm、10.72± 1.13mm、5.37±0.10mm及2.95±0.47mm,女性分别为21.07± 1.43mm、10.64±0.81 mm、9.62±0.95mm、5.05-±0.10mm及3.04±0.48mm,女性枕骨髁长、宽、高及进钉点距枕髁内侧缘水平距离均显著性小于男性(P＜0.05),进钉点距颅底垂直距离与男性无统计学差异(P＞0.05);置钉后男性头倾角、颅底切线角、内倾角及进钉长度分别为3.90°±2.01 °、12.45°±4.73°、28.15°±4.53°、22.47± 1.48mm,女性分别4.19°±2.01°、11.25°±4.61°、30.00°±4.70°、21.59±1.62mm,女性进钉长度较男性短(P＜0.05),头倾角、颅底切线角及内倾角男女性无统计学差异(P＞0.05).头倾角与切线角间存在正相关性(r=0.519,P＜0.05),与其余置钉参数间无相关性(P＞0.05).结论:国人女性枕骨髁解剖学参数与男性存在差异,枕骨髁三维重建下模拟螺钉置入显示男女性枕骨髁均可安全容纳螺钉置入固定,理论上切线角可结合进钉点及内倾角指导枕骨髁螺钉的安全置入.
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三维打印个体化导航模板在枕骨髁螺钉固定技术中的应用研究
目的：探讨一种基于三维打印技术制备个体化枕骨髁螺钉导航模板的可行性，并对该方法辅助置钉的准确性和安全性进行评估。方法：选取20具成人尸体的枕颈部标本，将其CT扫描数据导入Mimics软件，对枕骨至枢椎水平行选择性三维重建，观察并测量枕骨髁相关解剖结构以确定置钉参数。在计算机三维模型上虚拟枕骨髁螺钉钉道及其导向通道，设计与枕骨后部结构相贴合的阴模，将阴模与导向通道整合后利用三维打印技术成型，制作出枕骨髁模型及对应的个体化导航模板。然后导航模板辅助下分别于模型和尸体标本置入双侧枕骨髁螺钉，并通过解剖观察及CT扫描评估置钉准确性。结果：枕骨髁的大体形态及毗邻解剖结构个体差异较大，虚拟置钉后测得置钉轴位内倾角、矢状位倾角和进钉点至寰枕关节面的垂直距离分别为30.2°±6.3°、8.1°±2.6°和3.69±0.42mm。根据置钉参数设计并打印出20个枕骨髁模型及对应的个体化导航模板，在其辅助下成功置入双侧枕骨髁螺钉共40枚，置钉耗时（60.1±9.3）s。术后解剖观察及CT扫描提示所有螺钉均准确置入枕骨髁内。结论：使用Mimics软件能够根据CT扫描结果利用三维打印技术制作出个体化枕骨髁螺钉导航模板，辅助置钉准确性高，操作简单，为枕骨髁螺钉的精确置入提供了新思路。
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后路枕骨髁螺钉内固定系统的生物力学研究
目的:通过对后路枕骨髁螺钉内固定系统治疗枕颈部不稳的生物力学研究,为其临床应用提供理论依据.方法:选取6具年龄32～55岁,身高155～180cm的颈椎尸体标本,不做手术处理建立正常模型,切断标本的寰椎横韧带、齿状突尖韧带、翼状韧带,制作枕颈不稳模型,枕骨髁螺钉的置钉固定建立枕骨髁螺钉内固定模型,分别给予三个模型枕骨1.5N.m的屈伸、侧弯、旋转力矩,测量标本C0～C1与C0～C2的前屈后伸、侧弯、旋转的运动范围(range of motion,ROM),分析比较正常模型、失稳模型及内固定模型的运动范围改变,评价枕骨髁螺钉内固定系统的生物力学有效性.结果:在C0～C1节段上,正常模型的前屈、后伸、侧弯、旋转活动度分别为:14.13°±0.71°、7.60°±0.43°、3.77°±0.27°、5.42°±0.44°,失稳模型的活动度分别为23.57°±2.26°、11.96°±1.44°、5.21°±0.29°、7.13°±0.67°,枕骨髁螺钉内固定模型的活动度分别为7.53°±0.77°、3.79°±0.64°、2.56°±0.34°、0.89°±0.31°;而在C0～C2节段上,正常模型的前屈、后伸、侧弯、旋转活动度分别为:19.72°±0.71 °、17.62°±0.97°、7.55°±0.51° 、51.46°±3.11°,失稳模型的活动度分别为30.57°±2.32°、23.85°±0.91°、9.37°±0.55°、68.91°±6.25°,枕骨髁螺钉内固定模型的活动度分别为11.30°±0.66°、9.19°±0.63°、5.12°±0.59°、7.39°±0.76°.失稳模型的活动度大于正常模型,正常模型的活动度大于固定模型.结论:枕骨髁螺钉内固定系统能有效减少枕颈部的前屈、后伸、侧弯、旋转的运动范围,充分证明了该固定技术具有可靠的生物力学稳定性.
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三维打印技术制备枕骨髁螺钉个体化导航模板的实验研究
目的 探讨一种基于熔融沉积快速成型-三维打印技术制备个体化枕骨髁螺钉导航模板的可行性,并对该方法辅助置钉的准确性和安全性进行评估.方法 选取30具成人尸体的枕颈部标本,将其CT扫描数据导入Mimics软件,对枕颈部行选择性重建,测量枕骨髁相关解剖结构以确定置钉参数.手工选取钉道,设计与枕骨后部结构相贴合的阴模,并利用三维打印技术成型.基于枕骨髁打印模型,直视下徒手将阴模制成具有双侧枕骨髁螺钉钉道的导航模板,并在其辅助下于尸体标本置入双侧枕骨髁螺钉.术后对寰枕间隙行解剖观察并再次行CT扫描评估螺钉位置.结果 根据生成的计算机三维模型设计并制作30个枕骨髁螺钉个体化导航模板,在其辅助下置钉的操作耗时为(91.4 ±8.2)s.60枚螺钉的轴位内倾角、矢状位倾角和进钉点至寰枕关节面的垂直距离分别为(33.2±6.4)°、(8.9±3.4)°和(3.9 ±0.9)mm,性别及个体左右侧所致相关参数的差异均无统计学意义(P＞0.05).术后解剖及CT检查提示所有螺钉均未侵犯椎动脉、舌下神经管、髁导静脉管或寰枕关节面.除1枚螺钉穿破枕骨髁外侧皮质外,余钉位准确.结论 本研究结果表明,基于CT图像,使用Mimics软件能够精确重建枕骨髁及相关解剖结构,并建立其对应阴模.利用三维打印模型所设计的个体化导航模板,辅助置钉准确性高、操作简单,为枕骨髁螺钉的精确置入提供了一种可供选择的新方法.
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枕骨髁置钉内固定的影像解剖学测量
目的 对国人经枕骨髁进行置钉的相关结构行影像解剖学测量,探讨国人行枕骨髁螺钉内固定应用于枕颈固定融合手术的可行性.方法 随机抽取40例患者在门诊就诊并进行颅颈部三维CT数据,男女比例1∶1,CT扫描层厚为1 mm.获得的CT数据行枕骨髁的轴面,矢状面和冠状面的重建.测量枕骨髁的长度、宽度、高度,在枕骨髁轴面上测量枕骨髁中轴线与正中矢状面的夹角.结果 轴向平面枕骨髁的平均长度为(21.5±2.2)mm,其范围为16.5～26.1 mm；矢状面枕骨髁的平均长度为21.61±2.1mm,其范围为17.4～26.5 mm；轴向平面上枕骨髁的平均宽度为(11.07±1.09)mm,其范围为9.1～13.6 mm；矢状面上枕骨髁的平均高度为(10.15±1.50)mm,其范围为7～13.9 mm；冠状面上枕骨髁的平均高度为(9.8±1.0)mm,其范围为7.7 ～11.9 mm；轴向平面上枕骨髁中轴线与正中矢状面的夹角平均为(32.53±3.88)°,其范围为24.3 ～42.6°.结论 国人枕骨髁解剖学特征具备植入螺钉条件,可以轻松容纳直径为3.5mm的螺钉.
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后路枕骨髁螺钉通道的影像解剖学研究
目的 通过影像解剖学研究探讨国人后路经枕骨髁螺钉固定的佳置钉参数.方法 通过随机抽样选取12具成人枕颈部尸体标本,CT扫描测量枕骨髁的长度、宽度,舌下神经管下缘至枕骨髁下缘的垂直距离,在枕骨髁中轴面、矢状面上测量长轴线与正中矢状面的夹角和与颅底切线的夹角等,然后根据测量结果指导置钉,通过大体观察和影像学验证置钉准确性及安全性.结果 术前枕骨髁高度、宽度的测量结果提示适合置入直径为4.0 mm双皮质螺钉.术后发现2具标本左侧椎动脉水平段有轻微压迫,无破损.CT扫描验证未发现枕骨髁内、外侧壁及舌下神经管破损.左、右侧枕骨髁钉道参数的测量结果稍有差异,但差异无统计学意义(P＞0.05).钉道长度为(20.8 ±2.6)mm,内倾角为(37.1±4.7)°,与颅底切线的夹角为(8.5±1.7)°,螺钉轴线至舌下神经管下缘的距离为(3.1±1.1)mm,进钉点至颅底的垂直距离为(4.6±1.4)mm,至枕骨髁内侧缘的水平距离为(6.1±1.5)mm.结论 枕骨髁螺钉技术同样可应用在国人身上,并初步测量出其置钉参数.
