脊柱重建

脊柱重建（精选7篇）

脊柱重建 篇1

腰椎滑脱症是腰腿痛常见原因之一,治疗方法很多。目前公认的治疗方法是滑脱锥体的复位,马尾神经及神经根的减压、固定和融合。根据三柱理论,我们对腰椎滑脱症通过后路进行脊柱三维重建,建立三柱稳定性,收到了良好的临床效果。

1 临床资料

1.1 一般资料

2004年4月～2007年4月共收治疗患者50例,其中男22例,女28例,年龄29～65岁,平均45.4岁。术前均进行正侧位、双斜位、过伸过曲动力位X线和CT、MRI检查。峡部不连性滑脱28例,退变性滑脱19例,创伤性滑脱3例。根据Meyerding分度,Ⅰ度25例,Ⅱ度18例,Ⅲ度滑脱7例。L4～5滑脱40例,L5～S1滑脱10例。所有患者均有明显腰痛,伴有一侧或双侧下肢放射痛,5例合并鞍区感觉减退,椎弓根钉采用Tenor椎弓根钉系统和Cage。

1.2 手术方法

采用俯卧位后正中切口,显露椎板、小关节突及横突,椎弓根钉植入点在上关节突外下方的副突处。滑脱的上位及下位椎体的椎弓根置入椎弓根螺钉,咬除滑移椎体棘突和两侧椎板进行全板减压。将棒和螺钉连接后撑开椎间隙,在拧紧提拉椎弓根螺钉的螺母使滑脱锥体复位,C型臂透视确定复位。用神经拉钩和硬膜剥离器分离硬膜囊和神经根之间的间隙并保护之,摘除髓核,用刮匙刮除软骨终板,显露骨性终板。剪下的自体骨塞入Cage后双侧植入锥间盘中,其余的骨质咬成棒状后植入锥体后上侧横突间植骨。

1.3 术后处理

常规给于用激素、脱水药3d,抗菌素3～5d,卧床期间予双下肢足底泵预防下肢静脉血栓形成,7d后在腰围保护下离床活动。

1.4 观察指标

记录手术时间、出血量、术中并发症。采用1 0 0 m m疼痛量表(VAS)和Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)评分(满分45分)评估患者术后改善情况。对所有患者术前、术后的椎间隙高度、椎间孔高度及融合率进行对比研究。椎间融合评定标准为腰椎过曲过伸侧位片上:(1)植骨融合器与椎体之间无明显透光影,(2)植骨融合器与椎体之间可见骨小梁通过;(3)融合节段角度变化小于5度。符合两个以上标准者为临床融合[1]。

2 结果

手术时间2～4.5h,平均3h,出血量200～1 000mL,平均600mL。3例硬膜囊撕裂,术中予以缝合;2例患者手术后出现下肢神经牵垃症状,有下肢麻木感,2周后恢复。

全部病例随访1～4年,平均2.8年。手术疗效根据Nakai[2]评分标准,优:症状和体征完全消失,恢复原工作。良:症状和体征基本消失,劳累后偶有腰痛或下肢酸胀感,恢复原工作。可:症状和体征明显改善,遗留轻度腰痛和下肢不适,减轻工作或活动。差:症状和体征无明显改善,不能从事正常工作和生活。本组优37例,良8例,可5例,优良率90%。

X线显示25例Ⅰ度滑脱患者术后全部解剖复位,18例Ⅱ度滑脱患者3例留有Ⅰ度滑脱,8例Ⅲ度滑脱患者4例留有Ⅰ度滑脱。本组患者术后与术前比较椎间隙高度、椎间孔高度、VAS评分、ODI评分优明显改善(P<0.01),随访时与术后比较各指标无明显差别(P>0.05),见表1。随访期间,全部患者固定节段的锥体间无移位、滑脱无复发。所有节段均获骨性融合,未见假关节形成及断钉、断棒,无一例并发感染。

3 讨论

腰椎滑脱为骨科常见病,虽然大多数患者经非手术治疗可缓解,但仍有20%的患者经非手术治疗无效而行手术治疗。一般情况下[3,4],出现下列病情有手术指征:(1)持续性腰背痛,经保守治疗不缓解,严重影响患者生活者;(2)伴持续性神经根压迫症状或椎管狭窄症状者;(3)严重腰椎滑脱伴有腰骶部畸形者;(4)X线片证实滑脱进展者。

腰椎滑脱症患者临床症状是由于腰椎滑脱节段不稳定而引起病变节段异常活动和滑移所致的神经根受压和牵垃所造成的,手术中可见病变节段出现椎管狭窄、神经根管狭窄、神经根和马尾神经受压的病理改变。因此为缓解症状,一方面需进行锥体复位,使滑脱的锥体回复到正常序列,另一方面,需进行椎板减压,解除马尾神经和神经能根受压的病理状态。

腰椎滑脱减压的同时破坏后柱结构,削弱脊柱稳定性,滑脱椎间隙髓核摘除也破坏了前中柱的稳定性。在完成椎管减压及滑脱复位后,保持节段稳定性是影响疗效的关键。根据三柱理论,脊柱运动单位在受压缩、剪切和旋转应力时,前柱和中柱起主要作用[5]。因此我们采用后路脊柱三维重建技术,利用椎弓根钉棒系统重建后柱张力带,椎间植入Cage重建前、中柱,这样可提高良好的即刻稳定性。利于患者术后早期离床活动,利于术后康复。

远期脊柱稳定性主要依靠脊柱融合[6,7]。牢固内固定所获得的稳定时暂时的,最终必须由植骨融合所获得的稳定替代。植骨融合是保证手术远期疗效的关键。植骨融合术式较多,主要有后路植骨、前路椎体间植骨融合术。单纯后路横突间植骨融合假关节形成及滑脱进展发生率高。根据三柱理论,椎间融合技术最符合生理要求,稳定性最好,融合率高,锥体间植骨更有利于脊柱的稳定和融合,并增加了植骨块接触面积[8],也有利于恢复椎间隙高度并扩大椎间孔,缓解神经根受压,对恢复腰椎生理性前凸也有帮助。但前入路植骨很困难,手术操作复杂。本组病例采取后侧入路。每间歇植入双Cage,Cage内塞入骨颗粒,同时可达到相同的效果,同时配合后外侧植骨融合,形成360°环状融合,这一观念越来越为一些学者所重视[9]。植骨前应刮除软骨显露至骨性终板,可提高融合率椎体间Cage植入,有利于恢复和维持椎间高度和椎间孔容积,并减轻椎弓根钉的应力,减少断钉断棒可能性。本组病例未见螺钉断裂松动脱出现象。

由于本组病例随访可见,后路脊柱三维重建脊柱切实可行,可在后路同时重建前、中柱和后柱,适合应用于腰椎滑脱症的治疗,临床效果良好。

摘要：目的探讨通过后路进行脊柱三维重建来治疗腰椎滑脱症的临床疗效。方法选择我院2004年4月～2007年4月收治符合手术指征的50例腰椎滑脱症患者,俯卧位后正中入路,采用Tenor椎弓根钉系统建立三柱稳定性,术前术后进行对比观察,并作随访。结果手术时间2～4.5h,2例患者手术后出现下肢神经牵垃症状,有下肢麻木感,2周后恢复。全部病例随访1～4年,优37例,良8例,可5例,优良率90%。结论后路脊柱三维重建脊柱切实可行,可在后路同时重建前、中柱和后柱,适合应用于腰椎滑脱症的治疗,临床效果良好。

关键词：腰椎滑脱症,后路内固定,椎弓根螺钉系统,三维重建

参考文献

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脊柱重建 篇2

1 资料与方法

1.1 一般资料:本组24例颈胸段脊柱肿瘤患者在2010年1月至2015年1月到我院就诊, 经临床症状、X线摄片、CT、MRI及术后病理诊断, 确诊为颈胸段脊柱肿瘤;男11例, 女13例;年龄18~65岁, 平均 (38.9±9.3) 岁;骨巨细胞瘤14例, 骨母细胞瘤2例, Ewing肉瘤2例, 甲状腺滤泡型转移癌3例, 前列腺转移癌1例, 浆细胞性骨髓瘤2例;16例患者肿瘤累及单节椎体, 5例累及两节椎体, 3例累及三节椎体;Tomita分期:肿瘤为间室外病变, 侵犯椎管内或椎旁;Ⅳ型6例, Ⅴ型14例, Ⅵ型4例;患者均存在不同程度的胸腰背疼痛;术前脊髓损伤神经功能评定标准 (Frankel分级) :B级4例, C级7例, D级13例。

1.2 方法:18例肿瘤累及椎体T2~T4者行单一后路全脊椎切除术, 6例累及椎体C7~T1者行一期前后联合入路全脊椎切除术。18例患者取俯卧位, 做脊椎正中切口, 充分暴露病椎两个以上的椎体, 切除病椎旁双侧肋骨2~4 cm。若肿瘤累及椎旁肌, 于肌肉外侧剥离。病椎上下两个节段置入椎弓根螺钉, 暴露壁层胸膜, 钝性剥离椎旁组织。病椎椎弓根以线锯锯断, 整块切除后方附件, 离断处以骨蜡封闭。仔细游离硬膜囊腹侧, 以挡板保护脊髓。线锯锯断椎间盘腹侧2/3, 骨刀游离椎间盘背侧1/3, 整块切除病椎。若肿瘤侵犯胸膜及肺叶, 需切除累及肺叶, 置入胸腔闭式引流。患者切口以蒸馏水、顺铂溶液浸泡2.5 min。患者脊椎重建, 填充自体骨, 采用钛网、钉棒系统重建。

6例患者行一期前后联合入路全脊椎切除术, 5例患者先后路后前路, 1例先前路后后路。后方入路时, 将病椎后方棘突、椎板、侧块、横突等部位分块切除, 妥善固定颈椎节段侧块, 胸椎节段椎弓根固定。前方入路:随后改为仰卧位, 垫高肩部, 取低位颈前横切口, 于胸锁乳突肌内缘进入, 将肩胛舌骨肌离断, 钝性分离血管鞘内侧至椎前, 横断部分颈长肌。将病椎椎体分块切除, 查看残余横突、侧块等组织并切除。术后切口以蒸馏水、顺铂溶液浸泡2.5 min, 5例患者自体骨, 1例异体骨, 以钛网、前路钛板及钉棒系统重建。

两组患者术后应用抗生素积极预防感染, 积极应用神经营养药物, 术后指导患者肢体功能锻炼, 必要时以甲强龙冲击治疗。术后卧床7 d左右, 佩戴支具下床活动, 并根据患者具体情况接受放化疗。

1.4 评价指标:采取视觉模拟评分量表 (VAS) [2]评价患者术后疼痛, 分值为0~10分, 分数越高, 患者疼痛程度越严重。Frankel脊髓损伤分级[3]:A级:损伤平面无任何感觉;B级:损伤平面下只剩部分骶区感觉;C级:损伤平面无有用功能, 只剩部分肌肉运动功能;D级:可扶拐行走, 损伤平面下肌肉功能不完全;E级:患者各平面功能、感觉良好, 存在病理反射。

1.5 统计学方法:文中需处理数据以SPSS18.0统计学软件处理, 计量资料在检验时采用t检验, 计数资料采用χ2检验, P<0.05时, 数据对比具有统计学意义。

2 结果

24例患者手术成功率100%, 伤口一期愈合, 无切口感染、切口延期愈合患者, 术后经积极处理, 无胸腔积液、肺部感染者。术前VAS评分 (7.68±1.23) 分, 术后 (2.69±0.54) 分;术后Frankel分级均恢复至E级, 手术前后相比, P<0.05。患者随访至今, 无局部复发, 内固定无松动, CT显示植骨融合。

3 讨论

四肢骨肿瘤临床治疗时, 需严格按照广泛、边缘切除的原则[4], 但颈胸段脊柱肿瘤存在复杂的解剖结构, 临近重要器官组织, 给广泛切除手术带来一定困难。自全椎体切除术的应用延长了患者的生存时间, 减少术后局部复发, 可完全切除肿瘤, 脊髓充分减压, 并予以稳定的脊椎重建, 恢复脊椎的稳定性, 效果显著。

颈胸段脊柱肿瘤是脊柱肿瘤中较为特殊的类型, 通常对此类患者采取手术治疗时, 其手术指征:原发性恶性肿瘤、转移性肿瘤预后较好或为良性侵袭性肿瘤[5]。在全脊椎切除术治疗时, 根据颈胸段脊柱解剖性特点, 可采取分块切除, 对胸椎肿瘤尽量避免分块切除, 尽量选择整块全脊椎切除。

在全脊椎切除术治疗颈胸段脊柱肿瘤时, 根据患者具体情况采取单一后路和前后路联合方式治疗。前方入路术野开阔, 术中直视下分离椎体周围组织, 避免损伤脊椎周围的组织器官, 安全性高。但颈胸段脊柱肿瘤, 解剖结构复杂, 前方存在较多的器官组织, 脏器组织及骨性结构的存在, 影响了手术前方入路。此次研究中, 对C7~T1段肿瘤患者采取一期前后联合入路方法, CT脊椎周围邻近复杂的组织结构, 通过前后入路联合方式, 可减少组织器官的损伤。前方低位颈前入路, 操作简单, 可切除T2以上的病椎。术中无需劈开骨性结构, 明显减轻了手术创伤。后方正中入路, 可有效切除椎体等附件部位。对T2~T4病变, 采用单一后路全脊椎切除术, 无需破坏前方固定结构, 避免肺部损伤, 手术损伤小。而在选择一期或分期手术, 二期手术期间, 患者肿瘤呈进行性发展, 此时肿瘤极易局部扩散[6], 因此在掌握手术适应证后, 尽量选择一期手术。

在脊椎重建时, 可采用钛网植骨或钛网骨水泥进行椎体重建, 并联合钉棒系统及前路钢板等。颈胸段脊柱后路重建时, 由于结构解剖复杂, 在重建时, 需具体分析。在此次研究中, 24例患者手术成功率100%, 术后无并发症发生, 术前VAS评分 (7.68±1.23) 分, 术后 (2.69±0.54) 分;术后Frankel分级恢复至E级, P<0.05。随访至今, 无局部复发, 内固定无松动, CT显示植骨融合。结果显示, 全脊椎切除及脊柱稳定性重建治疗颈胸段脊柱肿瘤效果显著。总而言之, 全脊椎切除及脊柱稳定性重建可有效治疗颈胸段脊柱肿瘤, 临床需根据患者具体情况选择相应全脊椎切除术, 实施合理的脊柱重建, 以此提高患者治疗效果。

参考文献

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脊柱重建 篇3

脊柱畸形发病率高,矫形手术难度大,借助脊柱断层图像三维重建模型可进行术前诊断、仿真以及手术方案的制定。MC面绘制算法由于简单易操作,已然成为手术模拟软件中广泛使用的重建算法。然而,有时MC算法重建效果却不能达到医学研究与临床实践的要求。其中,人体脊柱体素密集、重建碎片过多与重建模型表面粗糙、由“二义性”生成的空洞过多严重制约了医生分析与下一步的手术操作。

对于重建表面光滑性的问题,大部分国内外学者认为其主要是由于等值面的三角面片位置与方向受到三维体数据场的噪声影响,使得相邻三角面片在法向上缺乏连续性与相关性,从而产生粗糙的表面模型。针对该问题,主要的解决方法有点云数据三角剖分[1,2]、等值面坐标去噪平滑[3,4,5,6,7]与等值面法向平滑等[8]。与使用点云数据进行三角剖分的方式改善光滑性相比,图像去噪可以更大程度地保留原模型表面拓扑结构;然而,三维领域内使用传统去噪处理会产生面片连接与采样的不规则、模型收缩及三角面片漂移等缺点[5]。而MC算法“二义性”产生的空洞问题,众多学者应用不同的方法在三维重建层面进行了解决[9,10,11]。此外,人体不同部位,其组织构造相差很大,例如人的脊柱,结构复杂、形状各异且在断层图像中分布不规则,造成重构碎片较多,基于对象相关性的cube连通性判断可以解决这一问题[11]。

本文提出了一种基于保边局部高斯滤波与三维区域增长的改进型MC算法。采用保边滤波对图像去噪同时增强边缘信息;在边缘锐化基础上,采用局部高斯函数对其待重建区域平滑滤波可以有效改善重建模型光滑度;通过平滑像素值改变原有立方体类型,减少二义性体素的数目,有效地解决了结构拓扑歧义问题;采用基于三维区域增长的阈值分割算法减少了大量不相关碎骨的重建数目。基于以上方法,本研究开发了脊柱截骨手术的三维可视化手术仿真系统。该系统采用改进型MC算法进行高质量三维模型重建,以实际病例验证系统可视化效果。

1 基于保边局部高斯滤波与三维区域增长的MC算法

经典的面绘制算法—MC算法[12]的基本实现思想是:逐个处理数据场中所有立方体(体素),求出与等值面相交的立方体,采用插值计算等值面与立方体的交点,最后将这些交点按照一定方式连接成三角面片,以此作为等值面在该立方体内的一个逼近表示。

然而,标准MC算法有以下不足:

(1)如果CT数据质量较差,在采集与传输中被大量噪声污染会直接影响到重建效果,使得重建模型的光滑度不理想,从视觉与分析角度都难以接受;

(2)该算法有时会因歧义而产生局部拓扑连接错误,造成三维模型中有大量空洞,不利于体测量与体剖切等模拟手术操作。

此外,人体脊柱组织密度高,结构复杂、形状各异且在断层图像中分布不规则,造成重构碎片较多,这些碎片与实验分析并不相关,且干扰操作视线。

脊柱截骨手术仿真操作与病灶分析对模型光滑性、清晰度及拓扑正确性均有较高要求。

1.1 基于保边局部高斯滤波的MC算法对模型光滑度的改进

当源CT序列图像质量差包含较多噪声时,易出现区域灰度分布不均的现象,尤其在像素值差距较大的边缘区域。重建前的阈值分割操作中,边缘区域无规则分布的噪声点包含在重建区域中,重建后的模型表面就会出现条纹状等不光滑现象。

滤波是进行任何图像处理操作前的准备步骤,后续操作均依赖于此步骤。保边滤波基于非线性各向异性扩散原理,利用像素间的梯度模值这一特性,在去噪同时增强了图像弱边缘信息。高斯算子则侧重平滑滤波。针对脊柱重建以及操作对重建模型的要求,本文提出了保边局部高斯滤波算法,采用基于AOS算法的非线性各向异性滤波[13]进行图像去噪与边缘增强,同时应用高斯算法对待重建区域进行平滑处理,以提高重建模型质量。

各向异性扩散AD(anisotropic diffusion)算法可用以下方程表示:

其中u=u(x,y,t)表示图像,x、y表示图像的横、纵坐标位置;|▽uσ|为图像梯度,g(·)为边缘函数,取形式:

其中,k控制g(·)函数的下降速率,并满足当|▽u|→∞时,g(|▽u|)→0。

高斯滤波是根据高斯函数的形状来选择权值的一种线性各向同性滤波方法。对于图像处理,常用二维零均值离散高斯函数作平滑滤波器,其函数表达式如下:

其中,σ为函数的宽度参数,控制了函数的径向作用范围。

保边局部高斯滤波算法步骤如下:

(1)对图像u进行k次迭代为uk,利用二维高斯算子对uk进行卷积得到,计算梯度并求解边缘函数,其中取扩散常数λ=8;

(2)对二维图像横纵坐标分别进行一维扩散,循环计算:,i=1,2;其中Ai由扩散函数决定;使用Thomas算法对上式求解,时间步长取τ=20;

(3)合并所得结果:,迭代一次结束;

(4)选取3×3模板,依次对图像进行扫描,当模板中至少有一个点的像素值属于重建部位(像素CT值大于200Hu),则对该模板内所有像素值进行高斯滤波,滤波模板采用mask[9]={-2,-1,-2,-1,0,-1,-2,-1,-2},否则,保持当前像素值不变。

保边滤波兼顾去噪与保持边缘的功能,其中待重建的脊柱及肋骨的边缘细节得到增强,此时利用局部高斯滤波仅对待重建区域进行平滑处理,修补模糊及断裂边缘,使边缘趋向完整与饱和,可提高重建模型的光滑性。滤波预处理操作不仅未造成病灶分析的不准确,而是提供了更清晰的可视化平台,更利于实际的分析研究。

1.2 基于保边局部高斯滤波的MC算法对二义性问题的改进

MC算法采用在立方体单元边上线性插值来计算交点,然而,交点的连接方式有时不能唯一确定,产生局部拓扑歧义而导致连接错误,从而产生空洞[11]。即在体素的一个面上,如果值为1的角点与值为0的角点(值为1的角点表示其灰度值位于高低阈值之间)分别位于对角线的两端而产生面二义性。此外,体元内部也可能存在不同拓扑结构产生体二义性[11]。

1.2.1 基本原理

如图1(a)、(b)所示,为存在拓扑连接歧义的一对立方体。当应用保边局部高斯滤波于医学图像时,其通过用某一像素邻域内的加权均值来代替点的像素值方法,使得在原有歧义拓扑结构的立方体对中,如图1(b)体素中,本身小于低阈值或大于高阈值的像素角点有可能进入重建阈值范围内,如图1(c)所示的角点,破坏了上述产生“二义性”的条件,从而避免连接时空洞的产生。

1.2.2 算法描述

重建过程中,逐层、逐行、逐列进行扫描,依次判断某一体素的前后、左右、上下六个方向是否存在拓扑歧义的情况。在扫描时,例如对于同层同行的体素来说,第i个体素与其右面第i+1体素的二义性判断跟第i+1个体素与其左面第i个体素二义性的判断重复,同理对于按列、逐层扫描,我们仅需判断每个立方体的左方、下方与前方(即按列扫描)的体素与当前体素是否有二义性连接即可。

针对256种体素类型的每一种情况,统计与当前体素左表面、下表面与前表面有可能出现歧义的体素编号,汇入左、下、前三个方向的对应编号的索引表格中,没有拓扑歧义结构的对应位置为-1。

如图2 (a)所示,体素类型号为5的立方体,其下表为2和0的角点分别位于对角线上,故而可能与某些体素在连接时产生二义性。即如果其下面的体素的上表面角点4、6为1,角点5、7为0,此时就有可能产生连接的拓扑歧义性。针对类型号为5的体素,与其在下表面会产生连接拓扑歧义的立方体的编号有:87,91,93,94,95,如图2(b)～(f)。那么,针对下表面方向的索引表格的第5个位置的编号依次为:87,91,93,94,95,-1,-1,-1,-1,-1,-1(表格大小为256 x 11)。

重建过程中的歧义性判断流程如下:

(1) N左、N下、N前分别代表体素在三个方向上发生拓扑歧义的体素对数目,并清零;

(2)重建时,根据当前体素角点的0、1分布记录其类型并存入内存变量中;

(3)读入该体素左、下、前三个方向的体素类型并分别与左、下、前三个方向的索引表格对应,如果体素三个方向的面中任何一个与相邻体素产生拓扑歧义,则对应N值加1,例如当前体素下表面与其相邻的体素存在拓扑歧义,N下加1;

(4)重复(2)、(3),遍历断层图像的所有体素;

(5)计算所有具有拓扑歧义的体素对对数N=N左+N下+N前。

三维重建前的滤波处理必不可少,不同的滤波算法均会导致极少部分体素类型改变,对重构体数据的保真度影响可以忽略。而仅通过选定适当滤波算法就能够解决重建的拓扑歧义问题,相较于大量费时的判定、计算拓扑歧义面的工作,以及数目庞大的体素而言,这些改变是可以接受的。

1.3 基于三维区域增长的MC算法对脊柱重构模型的改进

人体脊柱组织密度高、结构复杂且在断层图像中分布零散重构碎片较多,而重建碎片并不参与模型分析并阻碍实验观察,模型重构效果差。图像分割是三维重建的基础,通过双阈值分割算法分离出脊柱部分,在此基础上应用三维区域增长选择感兴趣区域进行重建,在有效解决上述问题的同时提高了重建模型的清晰度。

1.3.1 基本原理

双阈值分割的基本思想是确定阈值范围,将每个像素点的像素值与阈值相比较,灰度值处于阈值范围的像素点作为前景,否则作为背景。单一的阈值分割算法没有或很少考虑像素间空间关系,导致重建了大量不相关的组织。

区域增长算法则充分考虑了像素间的相关性。在双阈值分割算法的基础上,三维区域增长算法利用同层像素及层间像素间的关联性,将具有相似性质(像素值接近)的像素结合起来构成区域。人工选择前景中的点作为起始点(种子点),采用三维空间六邻域遍历系统,以种子点与其六邻域内像素灰度值差的绝对值小于等于2作为生长准则。

1.3.2 算法描述

(1)选定高低阈值,采用双阈值分割算法对断层图像进行分割处理,将图像分为前景与背景两部分,并进行标记;

(2)鼠标在图像上的击中点(前景中的感兴趣区域内)作为初始种子点,设为(x0,y0);

(3)判断(x0,y0)是否已标记,如果未标记则以(x0,y0)为种子点,考虑其某一邻域像素(x,y),如果(x,y)满足生长准则,则将(x,y)合并到种子点所在的区域,同时标记(x0,y0)为已处理的像素点并将(x,y)压入堆栈,否则直接进行(4);

(4)取出堆栈中的下一个像素,将其做为种子点(x0,y0),重复(3);

(5)堆栈为空时,返回(1),继续人工选择种子点,重复(2)～(4),直到遍历整个图像。

2 实验结果及分析

采用广州某三甲医院提供的某脊柱后凸病人的CT扫描图片。图像分别率为512×512。工作平台为Pentium D 2.80GHz CPU、1GB RAM、NVIDIA Quadro FX 1400显卡。采用传统MC算法与本文提出的改进型MC算法分别进行三维重建,其中阈值范围选择人体骨骼大致CT值范围:200Hu～1500Hu,滤除干扰软组织,重建效果对比如下。

(1)光滑性改善效果

针对脊柱CT数据512×512×80进行重建。如图3所示,(a)为采用改进型MC算法的重建整体效果图,(b)、(c)是红色框部分在采用改进MC算法前后局部放大效果。其中,(b)为传统MC算法的重建效果,(c)为改进型MC算法的重建效果。可以看出,对于模型的某些粗糙部位,改进型MC算法可以较大程度地改善模型的光滑度。

(2)二义性改善效果

针对脊柱CT数据512×512×80,统计传统MC算法与本文提出的改进型MC算法前后,重建模型中具有结构拓扑歧义的体素对数目及其改变的百分比。

实验数据如表1所示。设置某一阈值范围及σ的大小作为实验变量,统计保边局部高斯滤波前后,出现二义面的立方体体素对的数目(单位:对),并计算二义性面数减少的百分比((滤波前数目-滤波后数目)/滤波前数目),以此来判断该方法的效用。实验结果如图4所示,(a)为改进型MC算法整体重建效果,(b)、(c)为红色框部分为采用改进型MC算法前后局部放大效果。其中,(b)为传统MC算法重建效果,显示了三个明显的“空洞”;(c)为改进型MC算法的重建效果,三个“空洞”均得到了填充。

高斯滤波器宽度(决定着平滑程度)是由参数σ表征的。根据实验数据,当σ较小即σ=0.5时,算法对图像的平滑程度不大,可以填补约50%左右的空洞;随着σ增大,平滑度加强并伴随原有图像轮廓特征的模糊度增加,二义性面数目减少百分比增加,但是减少的幅度降低。当σ取值适度即σ=1.5时,既可以保证二维数据最大可能地保留原有信息,又可以在重建时减少大部分拓扑歧义面。综上所述,为在图像特征过分模糊(过平滑)与平滑图像中由于噪声和细纹理所引起的过多的不希望突变量(欠平滑)之间取得折衷,系统采用σ=1.5的高斯滤波进行处理。

实验结果(如表1所示)表明,当取定某一σ值与一定的阈值范围,采用本文提出的滤波算法可以在很大程度上减少存在二义性的体素对。使用基于保边局部高斯滤波的MC算法重建模型的有效体素数目随σ的不同会略有不同,实验中四个σ取值对应的重建有效体素数目均在百万以上,采用σ=1.5,有效体素对数为1192848个,二义性体素对数约占有效体素数的0.21%,并且观察重建模型几乎所有的二义性均存在于非脊柱截骨手术部位,在此情况下使用该方法处理二义性可以接受。

(3)三维区域增长消除碎骨效果

针对脊柱CT数据512×512×100进行重建。图5为使用传统MC算法与改进型MC算法的重建效果对比图。由图看出,改进算法消除了大量碎骨,更便于医生进行模型分析。其中,未使用三维区域增长算法的重建三角面片总数为3435336片,使用改进MC算法后,三角面片数目减少至1624070,共减少了约52.7%的三角面片。

(4)临床病例实验

如图6所示,针对脊柱CT数据512×512×250,采用保边局部高斯滤波与三维区域增长的改进型MC算法进行重建,结果表明重建模型能够满足医学临床对可视化效果的要求。

3 结语

本文针对MC算法重构模型不光滑与结构拓扑歧义的局限,以及人体脊柱组织密度高、重建碎骨过多的特点,提出了基于保边局部高斯滤波与三维区域增长的改进型MC算法进行高质量模型重建。文中不仅在理论层面上对滤波的作用进行揭示,并通过实验结果说明,该方法不仅可以提高三维模型光滑度,有效地消除大部分“二义性”产生的空洞,而且避免了大量碎骨的重建,满足脊柱手术病灶分析与医学三维可视化的要求。

摘要：从脊柱CT图像中重建出脊柱的三维模型以提供直观的术前病灶信息,能够有效辅助高难度的脊柱畸形矫正手术。针对传统MC(Marching Cubes)算法存在的重建表面不平滑、结构拓扑歧义的局限以及人体脊柱重构碎片过多的特点,提出一种基于保边局部高斯滤波与三维区域增长的改进型MC算法。该算法采用保边滤波去噪并增强边缘,局部高斯滤波平滑待重建区域以改变原有体素类型,减少二义性体素对数,有效地解决了重建表面不平滑与结构拓扑歧义问题;采用基于三维区域增长的双阈值分割算法,大大减少碎骨重建的数量。实验证明,采用高质量重建算法重建的脊柱三维模型能够满足医学三维可视化的要求。

脊柱重建 篇4

a) 会议时间:2010年10月29日至31日, 29日全天报到。

b) 报到地点:太原市御花园金悦酒店 (三墙路9号) 。

c) 交通方式:飞机场乘坐公交车201路到火车站改乘19路或602路在柳巷北口下车向北步行200米即到。

d) 会务费:人民币600元/人;食宿由会议统一安排, 住宿费自理。

欢迎踊跃参加或提供疑难病例进行现场讨论, 有意参加者请通过来信、电话、传真或电子邮件方式报名。

联系地址: (a) 天津市解放南路406号天津医院内《中华骨科杂志》编辑部 万瑜;电话: (022) 28334734转107, 13323350990;邮政编码:300211;E-mail:wanyu0990@126.com。

脊柱重建 篇5

1 资料与方法

1.1 一般资料

2000年11月～2010年7月笔者所在科共收治多节段胸椎椎体结核患者30例,男18例,女12例,年龄22～48岁,平均38.6岁;病程5～15个月,平均8.5个月;病灶部位:病变累及3个椎体10例,4个椎体12例,5个椎体4例,6个及6个以上椎体4例。既往有肺结核病史者12例,1例活动性肺结核在结核病院治疗稳定后转笔者所在科手术治疗。20例截瘫,其中完全截瘫者5例(Frankel A级);不完全截瘫者15例(Frankel B级2例,C级5例,D级8例);术前患者JOA评分为(9.55±1.52)分。Cobb角15°～50°,平均26°。

1.2 手术方法

采取全麻,气管插管,其中18例(累及椎体为4个及以上)采用一期后路钉棒或钩棒系统内固定联合前路经胸腔病灶清除、自体髂骨植骨或钛网植骨融合术治疗。12例(累及椎体为4个及以下)经胸腔病灶清除自体骨植骨或钛网植骨椎体侧方钉板或钉棒系统内固术治疗。

1.3 术后主要观察指标

术后观察神经功能恢复情况、后凸畸形矫正、椎体融合情况。观察神经功能恢复情况,采用日本JOA 17评分法判定标准进行疗效测评。术后改善率=(术后评分-术前评分)/(17-术前评分)×100%。改善率≥75%为优,50%～74%为良,25%～49%为可,<25%为差。后凸畸形矫正,主要测量Cobb角,定期常规行胸椎正、侧位X线片检查,观察手术后植骨融合情况。

1.4 统计学分析

应用SPSS 12.0统计软件,采用配对t检验对术前、术后JOA评分进行分析。具体方法为独立样本t检验和相关分析,试验数据以均数±标准差()表示,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 随访情况

27例患者术后获随访,3例外地患者失访,时间4～24个月,平均10个月。

2.2 功能评定

术后随访主要观察神经功能的恢复及脊柱稳定性情况,27例患者术前及末次随访时神经功能变化情况见表1。术前患者JOA评分为(9.55±1.52)分,半年随访时JOA评分为(14.87±1.68)分,采用配对t检验对术前、术后随访时JOA评分进行统计学分析,差异有统计学意义(P<0.001),手术改善率为(56.37±5.58)%。术前Cobb角为15°～50°,平均为26°,术后Cobb角末次随访时为10°～35°,平均18°,术后X线片示所有患者的后凸畸形都得到矫正,平均纠正8°。纠正的后凸角术后随访无明显丢失。植骨愈合采用Ozdemir等[2]的临床和影像学评定标准。按此标准,本组共有24例达到骨性愈合,融合率为90%,另外3例患者虽未达影像学标准。但钛网位置未见移位,局部脊柱稳定,无内固定器松脱和折断现象,患者日常生活工作无任何影响。

3 讨论

3.1 脊柱结核治疗的基本原则

脊柱结核治疗的基本原则是个体化综合治疗,包括休息、制动、加强营养、抗结核药物、手术治疗等。脊柱结核是结核杆菌全身感染的局部表现,所以结核病的“早期、联合、适量、规律、全程”药物治疗原则依然是脊柱结核治疗最重要的手段。药物治疗贯穿整个治疗过程的始终,必须充分认识药物治疗与手术治疗的关系,有效的药物治疗是杀灭结核杆菌、治愈脊柱结核的根本措施[3],所以手术仅是治疗脊柱结核的手段之一,绝不能替代药物治疗。

3.2 彻底清除结核性病灶是治疗结核的基础

彻底清除结核性病灶是脊柱结核手术目的之一,是治愈脊柱结核、减少复发的基础,也是使用内固定的安全保证[4]。但目前由于对结核病理及结核杆菌缺乏足够认识,“彻底”有被扩大趋势,病灶清除后往往对脊柱局部的稳定性造成破坏,形成医源性不稳,从而增加了脊柱的不稳定性。笔者认为病灶彻底清除主要针对脓液、干酪样组织、肉芽组织、死骨、硬化骨质等,为维护脊柱局部稳定性,椎体非硬化骨应予以保留,咬除硬化骨质直至松质骨有新鲜渗血,保证局部良好的血液循环,以利抗结核药物渗透。笔者的经验是对病灶中心区以外隐匿的、难以触及的细小病灶采用刮匙搔刮、置管反复用稀释的异烟肼溶液冲洗,术后进行有效的支持和抗结核治疗,保证手术安全、促进病灶痊愈同样是有效的。

3.3 在彻底清除结核性病灶基础上一期重建脊柱稳定性

在彻底清除结核病灶的基础上,前路同期椎间植骨内固定或前后联合同期植骨内固定均能迅速、直接重建脊柱的稳定性,有利于植骨块的融合,使结核病灶迅速静止下来,相对稳定的内环境可降低结核的复发。胸椎多节段结核因病变累及的椎体数目多,行脊髓减压手术后常引起脊柱不稳,多需应用内固定行脊柱稳定性重建。过去观点认为,胸椎有胸廓支撑固定,单用椎体间柱状植骨可以起到椎体间撑开矫正后凸畸形、维持椎体间高度的作用,但术后需严格的卧床制动,延长治疗时间,增加术后并发症的发生;后期常会出现植骨块的松动、吸收、矫正角度的丢失、椎体间融合率低、脊柱继发性后凸畸形的形成,椎体稳定性逐渐下降,不利于病灶的恢复,增加了继发性脊髓神经损害及病变复发的风险,同时认为同期内固定是手术的禁忌,Oga[5]从细菌黏附的角度探讨了脊柱结核内固定的安全性问题,指出生物材料相关感染的原因和难治性在于细菌、体内细胞外基质可黏附于材料表面形成一层生物膜,细菌得以逃避机体免疫及抗菌药物的作用,从而造成感染持久不愈。他用扫描电镜观察了结核杆菌对不锈钢片的粘附情况,以表皮葡萄球菌为对照,发现后者可分泌较多细胞外质并大量粘附于材料表面形成厚的膜样物,而结核杆菌粘附极少,他认为结核菌的这种性质可能是脊柱结核内固定较为安全的原因之一。笔者倡导内固定的同时必须清醒认识到:内固定只是提供暂时固定。术后脊柱局部达到坚强稳定要依靠牢固的骨愈合,而非内固定。所以在彻底清除结核病灶的基础上,以椎间植骨内固定的联合应用才能达到重建脊柱稳定性的治疗目标。

3.4 脊柱结核重建稳定性的方法

目前重建脊柱稳定性的方法有植骨、人工椎体、钛网以及脊柱内固定系统,而植骨融合成为脊柱稳定性的关键,采用何种融合方式。有多种报道,有主张单纯前路,有的主张前后路联合入路,但对于经前方入路能达到共识。因为脊柱结核主要破坏脊柱的前、中柱,脊髓的压迫主要在前方;脊椎结核很少破坏椎板及其附件结构,后路的稳定性得到保障。金大地[6]报道经前方入路是彻底清除脊柱结核病灶及治疗神经功能障碍的主要方法。Jutte和Castelein[7]研究表明:前中柱负担脊柱80%的负荷,植骨于此,应力仅35%经内固定传导,需附加的内固定辅助能即刻增加脊柱稳定性,有了良好的内固定为植骨融合提供了稳定的环境,有利于骨愈合。同时所采用的材料均为钛金属,组织相融性好。至于取自体髂骨还是钛网植骨应该个体化、根据椎体破坏数量及严重程度因人而异,不可程序化,应以达到重建脊柱稳定性为最终治疗目标。

总之,根据脊柱结核的治疗原则,对于多节段胸椎结核患者在病灶清除、椎管减压基础上脊柱稳定性重建是脊柱结核治愈的关键。何种重建方法最可靠,还需更多的基础和临床研究。随着组织工程学迅猛发展,将来会有操作简单、并发症少、费用低廉的脊柱稳定性重建方法应用于治疗脊柱结核上。

参考文献

[1]Tuli SM.Tuberculosis of the skeletal system:bone,joints,spine and bursal sheaths,2nd edn.Bangalore:Jaypee Brothers Medical publishers,1997.

[2]Ozdemir HM,Us AK,Ogun T.The role of anterior spinal instrumentation and allograft fibula for the treatment of pott disease.Spine,2003,28(5):474-479.

[3]Mukherjee JS,Rich ML,Socci AR,et al.Programmes and principles in treatment of muhidrug-resistant tuberculosis.Lancet,2004,363;474-481.

[4]Griffiths DL,Seddon H,Ball J,et al.A 10-year assessment of a controlled trial comparing debridement and anterior spinal fusion in the management of tuberculosis of the spine in patients on standard chemotherapy in Hong Kong.Eighth report of the Medical Research Council Working Party on Tuberculosis of the Spine.J Bone Joint Surg,64:393-398.

[5]Oga M,Arizono T.Takasita M,et al.Evaluation of the risk of instrumentation as a foreign body in spinal tubercul-osis;clinical and biologic study.Spine,1993,18(13):1890-1894.

[6]金大地.脊柱结核治疗若干问题探讨.脊柱外科杂志,2005,6(3):18.

脊柱重建 篇6

1 资料与方法

1.1 一般资料

2010年1月-2012年10月笔者收集了65例经手术病理或穿刺活检证实为脊柱转移瘤患者的临床资料。其中，男41例，女24例；年龄46～73岁，平均（53.5±6.0）岁；原发性肝癌20例，胃癌16例，肺癌10例，乳腺癌11例，前列腺癌5例，宫颈癌3例。上述病例患者主要就诊临床表现为不同程度的脊柱局部疼痛，部分患者同时伴有神经根或脊髓受压症状如放射痛、病理反射、触觉功能丧失等。全部病例同时进行常规X线和多层螺旋CT检查。

1.2 检查方法

全部患者就诊后均行脊柱正侧位X线平片检查。同时采用Phillips Brilliance型螺旋CT机对检查椎体进行连续扫描，患者取仰卧位，定位像确定扫描范围，肘正中静脉高压注射碘海醇100 ml，延迟16～21 s后行动脉期增强扫描，层厚2～3 mm,FOV 20 cm；应用ADW 4.2工作站处理动脉期、静脉期扫描原始数据，采用层厚1.25 mm，螺距1 mm，矩阵512×512进行最大密度投影、容积重建及多平面重建（MPR），所有病例均行多平面重建，以软组织窗和骨窗观察。

1.3 观察指标

观察并记录全部病例的X线平片及CT表现，并从以下五个方面进行评估：脊柱转移瘤例数、各种病变例数、受累椎骨节数、压缩骨折节数、椎管及椎旁软组织肿块数。

1.4 统计学处理

应用SPSS 13.0软件进行数据处理，计数资料采用字2检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 螺旋CT检查与X线平片检查诊断脊柱转移瘤的敏感性

65例患者中，经多层螺旋CT及三维重建确诊脊柱转移瘤43例（66.2%），X线平片确诊24例（36.9%），螺旋CT检查诊断脊柱转移瘤的敏感率显著高于X线平片检查（P<0.001）。见表1。

*与X线平片诊断敏感性比较,字2=11.118,P<0.001

2.2 脊柱转移瘤的多层螺旋CT表现

多层螺旋CT及三维重建诊断发现受累骨节数86个、椎体骨质破坏44例、骨性椎管受累25例，椎旁软组织和腰大肌受侵44例，检出例数明显多于X线平片。见表2。其中，多层螺旋CT及三维重建图像显示病变椎体或椎弓、小关节、棘突等附件骨质破坏呈筛孔状、虫蚀状、溶骨样破坏39例（图1-2），成骨样破坏5例（图3）。

注:胸1椎椎体及右侧椎板呈溶骨性骨破坏

注:胸3椎椎体及附件呈溶骨性骨破坏,伴有病理性骨折

注：螺旋CT三维重建显示胸腰骶椎椎体及附件呈圆形、不规则高密度成骨性改变

3 讨论

脊柱是全身恶性肿瘤转移最常见的部位。有研究表明，约50%～83%的癌症晚期患者检出有肿瘤的骨转移症状[3,4,5]。一般认为，除动脉、淋巴、蛛网膜下腔及邻近病灶等途径外，多数脊柱转移瘤是因胸腹腔内静脉中的癌栓直接侵入椎静脉系统、转移至脊柱所导致的。

脊椎骨髓瘤以椎体多灶性、小片状、虫蚀样骨破坏为主，按骨性破坏分型可分为溶骨型、成骨型、混合型三类，本组螺旋CT检查发现的44例椎体骨质破坏病例中，溶骨性破坏就占大多数，共39例，成骨型仅5例，未发现混合型改变。但脊柱转移瘤的CT表现取决于不同的肿瘤类型和不同部位，肺癌、胃癌或其他恶性肿瘤呈溶骨类型于不同部位的CT表现也是有所差异的[6,7]。其中，多数脊柱转移瘤呈溶骨性破坏，溶骨性破坏往往较完全，破坏灶多位于椎体中部松骨质内，呈圆形或不规则形低密度影，边缘不规则，螺旋CT及三维重建图像可见椎体骨破坏灶内有少量残留碎骨片，原发癌多为肺癌、胃癌等[8]；成骨型破坏CT表现多反映为斑片状、结节状或椎体骨质密度均匀、一致增高，此型多见于乳腺癌、鼻咽癌。

此外，与多层螺旋CT对脊柱转移瘤的检出和评估的敏感性比较，X线平片检查确诊率较低，且在判断受累椎骨节数、椎管及椎旁软组织肿块数等方面，螺旋CT检查也显著优于X线平片检查，其主要原因包括以下几点：（1)X线平片仅能显示骨破坏50%以上的肿瘤病变情况[9,10]；（2）常规X线检查无法探及椎间盘情况，而螺旋CT轴位扫描和矢状位重建则可以清晰显示骨质破坏、骨质增生、硬膜外软组织肿块，对阅片医师判断肿瘤瘤体体积、肿瘤是否侵及椎间盘均有明显帮助；（3）螺旋CT冠状位重建对于关节突、椎板和椎弓根系统破坏程度也有较好的特异性表现。因此，与传统X线平片检查相比较，多层螺旋CT可通过多种三维重建方法进行后处理工作，可提供更多有关椎体破坏的信息，是诊断脊柱转移瘤较为理想的一种方法。

摘要：目的:探讨多层螺旋CT扫描及三维重建在脊柱转移瘤诊断中的应用价值。方法:回顾性分析65例确诊脊柱转移瘤患者行脊柱正侧位X线平片检查、多层螺旋CT扫描及三维重建的诊断结果,比较两种方法的诊断敏感性。结果:65例患者中,多层螺旋CT及三维重建确诊脊柱转移瘤43例(66.2%),X线平片确诊24例(36.9%),两者比较差异有统计学意义(P<0.001);多层螺旋CT扫描及三维重建诊断发现受累骨节数86个、椎体骨质破坏44例、骨性椎管受累25例,椎旁软组织和腰大肌受侵44例。结论:螺旋CT扫描机三维重建有助于脊柱转移瘤的临床诊断,临床应用价值较高。

关键词：螺旋CT,三维重建,脊柱转移瘤

参考文献

[1]韦日宇,向子云,肖树恺.多层螺旋CT容积漫游技术三维重建在脊柱损伤诊断中的临床应用[J].中国临床医学影像杂志,2006,17(3):151-153.

[2]全祥.脊柱结核与脊柱转移瘤的多排螺旋CT鉴别诊断[J].西南军医,2012,14(4):581-584.

[3]李波,赵泽刚,罗君华,等.多层螺旋CT及多平面重组在脊柱结核诊断中的应用[J].中国实用医药,2010,5(13):14-15.

[4]许凤娥.脊柱转移瘤MRI与CT诊断临床价值比较[J].中国当代医药,2012,19(30):120-121.

[5]李文荣,张明勇,郭雄,等.64层螺旋ct在脊柱扫描和脊柱转移瘤中的应用价值[J].现代医用影像学,2011,20(4):210-212.

[6]柏建平.脊柱转移瘤58例X线诊断分析[J].现代诊断与治疗,2012,23(11):1937-1938.

[7]王卫国,谢其根,吴春根,等.射频消融联合椎体成形术治疗脊柱转移瘤105例[J].介入放射学杂志,2012,21(9):747-751.

[8]彭云海,滕文军,路其.脊柱转移瘤的X线、CT诊断[J].中国医药指南,2012,10(5):17-18.

[9]李豪刚,郭学军,李兴荣,等.MRI、CT及DR在脊柱转移瘤诊断中的应用价值[J].中华临床医师杂志,2012,6(5):1236-1238.

脊柱重建 篇7

关键词：脊柱后凸,结核,截骨手术,矫形

脊柱结核常导致脊椎畸形, 主要为结核杆菌侵袭破坏造成椎体间形态结构改变所致, 胸椎、胸腰段以后凸畸形多见, 多为角型后凸, 是脊柱结核的晚期并发症[1], 患者有明显腰背部疼痛, 弯腰受限, 严重时会出现脊髓受压症状, 患者生活功能严重下降。由于患者脊柱局部后凸畸形、且僵硬, 手术矫形的难度较大, 容易损伤神经[2]。本文笔者根据不同后凸程度对患者行后凸融合节段截骨+矫形+前柱重建治疗效果良好, 报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择本院2007年6月~2012年4月收治的陈旧性结核性致脊柱后凸患者24例, 其中, 男10例, 女14例, 年龄23~51岁, 平均 (35.5±5.7) 岁, 患均存在腰背部疼痛及下肢神经功能障碍, 均经保守治疗3个月无明显缓解, 具有手术指征。本组全部患者后凸畸形顶点位于T11-L3 16例, T5-T8 5例, T9-T10 3例, 后凸顶点均为2个以上椎体融合。

1.2 方法

全部患者术前均行脊柱X线、CT及MRI检查, 观察脊柱后凸角度, 后凸顶点椎体融合情况, 根据后凸角度不同选择截骨及矫形术式。全部患者行后凸融合节段截骨+矫形+前柱重建治疗, 取俯卧位, 全身麻醉, 经后路切口暴露畸形脊柱节段及上下相连的正常脊柱节段, 在后凸节段上下2~3个正常椎体上植入椎弓根螺钉, 安装临时固定棒固定上下节段, 在后凸顶点处行截骨或融合节段切除, 使急性后凸节段的上下部分分离, 根据脊柱弧度预弯连接棒后植入, 然后行闭合矫形或双轴旋转矫形, 后者行双轴旋转矫形者需在截骨间隙行植骨重建。矫形应顺应脊柱正常曲度, 术中检测血压体温等生命体征, 并监测体感诱发电位和运动诱发电位, 避免脊髓受损伤, 出血较多时, 及时输血保证脊髓血供, 防止缺血性损伤[3]。

1.3 观察项目

记录手术情况, 术后随访1年, 每6个月1次, 随访时均行脊柱X线、CT及磁共振检查, 观察脊柱后凸角度和腰椎前凸角度, 以第7胸椎中点垂线位于第一腰椎后上缘为标准 (靠前为正失衡, 靠后为负失衡) , 判断脊柱矢状位平衡情况[4]。采用Frankel分级评定患者脊髓神经功能 (A-E级) 。采用功能障碍指数 (ODI) 评定患者生活能力, 评分越低患者生活能力越强, 采用满意指数PSI评价患者满意度[5]。

1.4 统计学方法

数据处理采用SPSS13.0统计学软件, 计数采用百分率表示, 行χ2检验, 计量资料采用均数±标准差表示, 行t检验, P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 手术情况及脊柱后凸畸形矫正情况

本组手术均顺利完成, 手术时间平均 (6.2±0.8) h。患者术中出量平均 (2600±350) ml。术后随访检查显示患者脊柱后凸角度及腰椎前凸角度均较术前明显降低, 术后矢状位平衡情况明显优于术前, 前后比较, 差异均有统计学意义, 见表1。

2.2 患者脊髓神经功能及日常生活功能障碍评分

全部患者术后脊髓神经功能分级较术前明显改善, 日常生活功能障碍评分较术前明显降低, 患者日常生活能力提高, 前后比较差异有统计学意义, 见表2。

2.3 术后并发症及满意度情况

术后随访满意度调查显示, 患者对矫形治疗满意18例, 基本满意4例, 不满意2例, 满意度为91.7%。并发症情况:患者术中出现硬肌膜损伤1例, 术中行缝合修补, 术后留置引流, 加压包扎, 延迟拔除引流观后痊愈。术后1例出现脊髓功能损伤, 下肢感觉、运动稍差, 疑为缺血性损伤, 术后给予脱水、营养神经药物, 并辅助功能锻炼, 2个月后恢复术前水平。2例患者出现神经根损伤, 行局部减压, 重新固定后症状消失。全部患者手术顺利完成, 矫形效果良好无严重意外或死亡情况发生。

3 讨论

脊柱结核患者椎体因循环障碍及结核感染而发生骨质破坏和坏死, 加之承重, 会引起单个或多个椎体塌陷, 导致脊柱后凸[6];当后凸畸形大于60°时, 畸形会继续加重和招致背部疼痛发生, 脊髓功能受损, 日常生活功能严重障碍, 甚至发生截瘫, 一般需要进行矫正治疗[7]。陈旧性结核引起的脊柱后凸畸形程度与椎体破坏程度及患者发病年龄有关, 多椎体融合、病史较长的患者, 畸形严重且僵硬, 矫正难度较大[8]。目前临床对脊柱后凸的矫正术式有多种, 其中后路截骨加闭合矫形的手术操作简单, 固定可靠, 对于后凸急性较轻者, 疗效可靠, 但对后凸严重畸形多椎体融合的矫正效果不佳[9~10]。本文选择后路截骨联合闭合矫形或双轴旋转矫形, 加后柱重建, 效果良好, 患者脊柱后凸角度及腰椎前凸角度均较术前明显降低, 并且脊柱矢状位失平衡情况也得到明显改善, 并且远期随访显示, 后凸矫正丢失不显著, 患者神经功能改善, 日常生活能力提高。

对于后凸顶点为多椎体融合的脊柱后凸畸形, 融合节段截骨会明显影响局部稳定性, 尤其是垂直方向的应力会使内固定松动, 矫形失败[11]。因此要保证前柱重建和坚强内固定, 在撑开力的作用下, 植入人工椎体, 进行加压固定, 使重建前柱承受大部分垂直应力, 避免后固定应力过大, 导致断裂松动[12];此外完成固定和矫形的同时要进行充分植骨, 以尽早达到骨性融合, 维持关节稳定[13]。

脊髓损伤是脊柱后凸畸形截骨矫形最危险并发症, 尤其是胸段融合椎体截骨, 由于胸段脊髓血供单一, 多节段截骨后会破坏节段动脉, 导致脊髓血供障碍[14]。因此胸段畸形截骨矫形应格外注意, 并且该处脊柱后凸由于胸廓的限制不会太明显, 矫形应以减轻脊髓受压及牵拉为主, 尽量缩小截骨范围, 在保证脊髓松弛、血供良好的情况下, 使矫形适应胸椎后凸角度, 提高手术安全性[15]。