顱頸交界區(qū)容積預判顱底凹陷癥經口寰樞椎復位鋼板手術療效的研究.pdf

1、顱底凹陷癥(BI)是一種顱頸交界區(qū)先天性解剖結構異常、齒狀突陷入枕骨大孔的發(fā)育畸形。其發(fā)病機制多與胚胎發(fā)育過程形成的扁平顱底、枕頸融合、Klippel-Feil畸形等有關。其病理改變主要是枕骨大孔周圍骨性結構（齒突、枕骨基底部、枕骨髁及鱗部等）上升向顱腔內陷入導致顱頸交界區(qū)(CJ)容積減少，進而導致延脊髓受壓出現(xiàn)相應神經損害的癥狀。延脊髓區(qū)域內存在呼吸、循環(huán)中樞等重要結構，受壓得不到有效緩解則容易導致嚴重的殘疾甚至危及生命。
　　

2、由于顱底凹陷畸形發(fā)生的復雜性，而且往往合并多種骨性畸形同時存在，治療較為棘手，已成為臨床上治療的難題。治療方法主要有:經口咽入路齒狀突切除前路減壓，但其操作空間狹窄，病變部位深，損傷脊髓和硬腦膜撕裂較大?；蛘咴陬i椎牽引下前路減壓加后路內固定，這種前后聯(lián)合入路是近30年的標準治療方案。雖然采用經口咽松解、牽引下復位、結合枕頸固定后方植骨的方式治療顱底凹陷癥，取得了較好的臨床療效，但該技術需要患者接受前后路兩次手術，增加手術創(chuàng)傷，且術中翻身

3、存在著較大延脊髓損傷風險。
　　近年來，進行前路減壓手術的指征受到了Goel等人的質疑，他們強調來自腹側齒突的壓迫可以通過單獨后路撐開寰樞關節(jié)間接復位來減壓，同時他們提倡僅行寰樞椎融合術，保留枕頸關節(jié)的活動度。然而，單純的顱底凹陷減壓、融合有效還是前后路聯(lián)合骨性減壓加硬腦膜成形術有效迄今為止還沒有完全的定論。臨床上，BI患者有一部分已進行后路枕骨大孔減壓手術效果不佳需要翻修手術，其后部骨結構的缺失往往導致無法進行有效的枕頸固定或寰

4、樞固定，加之BI患者畸形的多樣性，出現(xiàn)椎動脈高跨、樞椎椎弓根發(fā)育狹小，枕骨發(fā)育較薄等不適宜后路置釘?shù)谋壤^高，也給后路固定融合手術帶來了很大的難度。單純從后路進行復位融合只適用于伴有可復性寰樞椎脫位的BI患者，無法有效治療難復型和不可復型脫位者，同時也不符合骨質疏松患者。
　　針對以上BI治療上存在的不足，廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院骨科創(chuàng)新性的使用了經口齒突下移手術，該手術是沿襲于骨科醫(yī)院多年來在復雜寰樞椎脫位的經口手術，沿用了經口寰樞椎

5、復位鋼板系統(tǒng)(TARP)。該術式具有兩大獨特功能:首先是利用TARP器械的縱向撐開機制將陷入頭顱內的齒突下移至枕骨大孔之外，繼而使用鋼板螺釘技術將寰枕復合體與下移后的樞椎進行一期前路內固定融合。
　　該技術的優(yōu)點在于:利用齒突下移技術保留齒突結構，能避免齒突切除過程中嚴重并發(fā)癥發(fā)生率高的缺陷。通過前顱底的抬升能有效糾正延髓脊髓角度。采用前路手術一次將減壓和內固定完成，從而避免加行后路內固定造成的手術創(chuàng)傷及解決后路難以固定的問題。經

6、過較為系統(tǒng)的解剖學研究和臨床應用，已證實該系統(tǒng)能達到一期經口前路將齒突下移并固定融合的目的。
　　通過深入分析研究，我們發(fā)現(xiàn)導致這些齒突下移位置不理想的問題出現(xiàn)在以下幾個方面:A.由于缺乏齒突下移對顱頸交界區(qū)容積改善的量化關系研究數(shù)據(jù)，術前規(guī)劃時無法明確齒突下移的目標數(shù)值;B.由于顱頸交界區(qū)骨性結構均為不規(guī)則狀且重疊較多，導致術中透視下疊影較多而使術者無法正確判斷齒突所在位置，因而手術時無法通過術中透視清晰的觀察到齒突位置。

7、>　　出現(xiàn)這些問題最根本的原因是:缺乏齒突位移對顱頸交界區(qū)容積改善的量化數(shù)據(jù)，該現(xiàn)狀由于顱頸交界區(qū)解剖形態(tài)不規(guī)則，常規(guī)的測量方法難以計算出容積的準確數(shù)值所導致。這是影響臨床治療效果的核心問題。我們擬采用近年來迅速發(fā)展的數(shù)字骨科技術(Digital Orthopaedics)對顱頸交界區(qū)開展研究。數(shù)字骨科技術是本世紀新興發(fā)展起來的一種實現(xiàn)準確化、數(shù)字化手術設計與操作的新技術，該技術綜合了計算機輔助設計(Computer aided des

8、ign，CAD)和快速成型（Rapid prototype，RP）技術等方法?？梢詫B頸交界區(qū)解剖結構的CT斷面數(shù)據(jù)通過計算機軟件進行三維重建，幫助醫(yī)師從任何一個角度觀察病變部位，大大提高了骨科醫(yī)師對復雜病變的認識能力，為復雜脊柱外科手術的開展提供很大的幫助。在此基礎上，可在計算機上進行模擬手術進行術前規(guī)劃，對個性化、精確化手術具有明顯的指導作用。我們擬通過三維重建技術，重點對測量方法和測量范圍進行界定，建立齒突位移與顱頸交界區(qū)容積改善

9、這2組數(shù)據(jù)之間的量化關系數(shù)學模型，用以指導臨床手術規(guī)劃。
　　目的：
　　本研究應用數(shù)字骨科技術，通過薄層CT掃描顱底凹陷癥患者頸椎獲取原始數(shù)據(jù)，基于SnapMC算法重建顱頸交界區(qū)三維模型，計算椎管容積，測量齒突位移?；仡櫡治鯞I患者行TARP治療療效，分析影響手術的相關因素，分析齒突位移、顱頸交界區(qū)容積改善與手術療效三者之間的量化關系，用以指導臨床手術規(guī)劃。
　　方法：
　　1、驗證基于SnapMC算法重建不規(guī)

10、則物體三維模型及容積測量的精確性選擇9顆形狀極不規(guī)則小石塊，行CT薄層掃描，獲取CT圖像，導入軟件 Yorktal Bone CT Image Processing Software建立三維仿真模型。利用體素法測量其容積。與實際容積相比較，驗證該軟件重建方法及容積測量方法的精確性。
　　2、回顧性分析顱底凹陷癥患者行TARP治療的手術療效
　　對我們科室行TARP手術的53例顱底凹陷癥合并寰樞椎脫位以及10例顱底凹陷癥合并K

11、lippel-Feil綜合征患者進行回顧性分析，以JOA評分作為評價指標評估其手術療效，并對其術前術后影像學進行評估。
　　3.顱頸交界區(qū)容積與手術療效、齒突位移的定量化研究
　　將20例接受過TARP手術的顱底凹陷患者的顱頸部CT導入Yorktal BoneCT Image Processing Software。軟件將自動與人工相結合分割出椎管輪廓，然后由醫(yī)生對圖像矢狀面、冠狀面、額狀面逐層進行邊界確認，最后完成顱頸交界

12、區(qū)的三維重建。運用體素法測量術前、術后的顱頸交界區(qū)容積，計算顱頸交界區(qū)容積改善絕對值、顱頸交界區(qū)容積改善率。將連續(xù)掃描的原始CT圖像導入Mimics軟件，定位矢狀面正中CT層，測量齒突位移距離。我們用JOA評分來評價頸髓功能。分析顱頸交界區(qū)容積、手術療效、齒突位移三者之間關系。
　　結果：
　　1、測量、重建方法驗證:本研究成功應用Yorktal Bone CT Image ProcessingSoftware軟件基于Sna

13、pMC算法準確、快速重建不規(guī)則物體三維模型，該模型與實體幾何相似性好。精確測量其體積。
　　2、BI患者行TARP手術的回顧性分析:
　　所有手術均順利完成，手術時間115-205min（130±30min），出血量35-95（50±15）。術后釘?shù)罀呙栾@示釘?shù)罍蚀_，均無偏差。術后發(fā)生手術切口感染2例，將鋼板取出后改行枕頸融合手術獲得愈合。
　　所有51位病人平均隨訪了43.17個月，（25-64個月），術前JOA評分

14、平均值為9.24，術后3個月平均值為13.95，較術前提高60.70％，最后一次隨訪JOA評分平均值為14.88，較術前提高72.68％，較術后3個月提高11.98％。48名患者(94.12％)臨床不適癥狀得到不同程度緩解，1位患者臨床癥狀沒有改善，但沒有加重，術前、術后JOA評分都為3分。2位患者術后1月臨床癥狀有所改善，其術前JOA評分分別為8、9分，術后1月JOA評分10、11分，但術后1月下地行走鍛煉因不注意多次摔倒后不適癥狀逐

15、漸加重，截止最后一次隨訪其JOA評分與術前相同。51例患者中植骨融合率為100％。
　　BAI從術前18.4±5.5mm降至術后10.2±4.3mm，BDI從術前-4.2±5.2mm提高至5.9±3.3mm，CCA從術前120±16°提高至術后149±11°，CL從術前-9.4±4.2mm提高至術后0.4±2.9mm，WL從術前-6.5±4.5mm提高至術后2.2±3.9mm，ML從術前-3.1±4.2mm提高至術后5.4±2.7

16、mm。各指標術前術后均有顯著性差異(p＜0.01)。
　　3.顱頸交界區(qū)容積與手術療效、齒突位移的定量化研究:準確測量所有患者術前、術后顱頸交界區(qū)有效椎管容積、齒突位移。療效(JOA％)與V％、齒突下移、V有相關性，Pearson相關系數(shù)分別為0.83(P＜0.01)、0.80(P＜0.01)、0.61(P＜0.01)，而與年齡、病程、術前JOA評分、齒突前移、斜坡齒突角改變值無相關性(P＞0.05)。V％與齒突下移有顯著相關性，

17、Pearson相關系數(shù)為0.8(P＜0.01)，與前移、斜坡齒突角改變值無相關性(P＞0.05)
　　結論：
　　1.成功應用Yorktal Bone CT Image Processing Software軟件建立了不規(guī)則物體三維模型，驗證有效。精確測量其體積，為下一步臨床驗證及應用奠定了實驗基礎。
　　2.對于顱底凹陷癥合并寰樞關節(jié)脫位或其他畸形的患者，TARP系統(tǒng)能夠一期完成寰樞關節(jié)復位、減壓、內固定，是一種有效