先天性脊柱畸形三维测量分析与个性化手术方案的设计

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1、广州中医药大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是个人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经特别加以注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并致谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名血日期：加，呼年厂月；JR关于学位论文使用授权的声明本人完全了解广州中医药大学有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门机构送交论文的复印件和电子版，允许被查阅和借阅。本人授权广州中医药大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

2、以采用影印、缩印或其他复印手段保存和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者日期：论文导师签名5篮久论文导师签名∑!丞、人(—／、日摘要目的：侧重于应用计算机辅助技术，建立一套评估、测量先天性脊柱畸形的新方法：1、运用CAD软件对正常人体骨骼系统的脊柱部分进行三维重建并对脊柱模型的相关参数进行精确测量，获得正常人体的解剖参数。2、对患者全脊柱进行三维重建并对脊柱模型的相关参数进行精确测量，对脊柱畸形的弯曲形态、畸形特点、平衡旋转情况等进行综合精确地分析，整理出一套完整的先天性脊柱畸形三维测量方法。正常人体脊柱结构的参数与患者测量的参数作对比，综合分析两组数据的差异，指导手术方

3、案的设计。3、根据前两步的测量、分析，得出一套完整的先天性脊柱畸形评估分析报告，根据报告设计个性化手术方案，提高手术安全性，准确性。方法：l、将脊柱进行CT扫描输出DICOM数据，通过MIMICS软件将DICOM数据导出并将每个椎体进行三维重建，重建后将格式转换为STL格式，然后将STL格式导入imageware软件进行精确测量，将正常人体骨骼系统的脊柱部分进行标准化的测量，包括颈椎前凸角、胸椎后凸角、胸腰段后凸角、腰椎前凸角、骨盆入射角、骶骨倾斜角、骨盆倾斜角。2、先天性脊柱畸形患者测量数据包括：半椎体偏移量、半椎体楔形角度、cobb’S角、躯体中轴线、骶骨中垂线、躯干失衡角、中心偏离TA

4、L的距离、胸椎后凸角、胸腰段后凸角、腰椎前凸角、骨盆入射角、骶骨倾斜角、骨盆倾斜角、顶椎旋转度、半椎体畸形的形态结构分析、稳定椎、顶椎、上下终椎，与正常人体脊柱三维参数进行对比。3、根据以上所测的数据内容制定一份先天性脊柱畸形评估分析报告并制定个性化手术方案，在手术方案的设计部分，根据三维评估分析，确定手术节段，置入椎弓根螺钉的数量、长度及直径，并进行仿真模拟手术，创新性使用CAD软件应用于手术模板的设计，包括椎弓根螺钉辅助定位模板、内固定棒模板，对于先天性脊柱畸形严重的患者制定截骨模板辅助矫形。结果：l、20个正常人脊柱数据中，颈椎前凸角24．9725。±2．9068。，胸椎后凸角25．5

5、905。--+4．4872。，胸腰椎前凸角1．8953。--+4．9457。，腰椎前凸角44．684I。±6．0539。，骨盆入射角39．7093。±6．0539。，骶骨倾斜角36．4440。±3．5449。，骨盆倾斜角7．9687。±3。8070。。2、先天性脊柱畸形患者数据：半椎体偏移量25．7984mm，半椎体楔形角度81．2290。，矢状位cobb’s角2．4045。，冠状位cobb’s角65．9991。，躯干失衡角4．7139。，中心偏离TAL的距离(半椎体中心离TAL距离86．4465mm，L2中心离TAL距离70．3903mm，L1中心离TAL距离56．1080mm，L4中心离

6、TAL距离57．7228mm，L5中心离TAL距离35．5076m_,n)，颈椎前凸角一21．2808。，胸椎后凸角9．0344。，胸腰段后凸角11．79516，腰椎前凸角45．1930。，骨盆入射角38．8717。，骶骨倾斜角33．8001。，骨盆倾斜角11．7604。，L5椎体旋转度29．8374。，L4椎体旋转度31．7369。，L2椎体旋转度为48．3985。，L1椎体旋转度为24．5037。。3、11例半椎体畸形患者术前冠状面Cobb’s角平均41．5。，矢状面Cobb’s角平均28．9。。术前均进行三维数字化设计手术方案；术中椎弓根螺钉置入准确；手术时间平均5．6h，平均失血量1

7、363．6ml；术后畸形矫正均非常满意，术后冠状面Cobb’S角平均4．0。(矫正率92．30％，PO．05)。结论：由于先天性脊柱畸形的复杂性及多样性，对先天性