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第一部分下胸椎和腰椎椎弓根解剖结构的临床意义[目的]利用螺旋CT测量和分析下胸椎和腰椎椎弓根解剖结构特点,为临床手术操作提供参考。[方法]选取6具T9~L5成人脊柱标本,测量数据主要包括椎弓根峡部高和宽,内、外、上、下缘的皮质骨厚度及松质骨的高度和宽度,松质骨所占的比重及椎弓根内倾角和上倾角,椎弓根长度和椎弓根螺钉通道长度。[结果]胸腰椎椎弓根峡部高及宽由T9~T12逐渐增大,至L1~L3水平略有减小后至L5增至最大。松质骨高及宽呈相似趋势,其高和宽分别占椎弓根高和宽的69.3%-87.9%和67.9%-79.4%。椎弓根上下缘皮质骨厚度无统计学差异,但均明显厚于内外缘。椎弓根内缘皮质厚度明显厚于外缘,差异有显著性(P<0.001)。椎弓根上倾角由T9~L5逐渐减小,内倾角T12水平最小,L5水平最大。椎弓根长度以L2水平最长,以L5最短。而椎弓根螺钉通道长度以L2水平最长,T11水平最短。[结论]胸腰椎椎弓根不同节段的解剖特点存在差异且具有一定的规律性,对其解剖结构的认识有助于提高经椎弓根螺钉植入的准确性和安全性。第二部分新型椎弓根钻孔器的研制和实验研究[目的]设计一种新型椎弓根钻孔器,与常规椎弓根钉道准备的方法相比较,以评估该钻在植入椎弓根螺钉时的安全性和准确性,并测量新钻对椎弓根的穿透力。[方法]6具T9~L5成人脊柱标本,108个椎弓根。实验组(左侧,n=54):新型椎弓根钻孔器建立椎弓根螺钉通道后植入螺钉。对照组(右侧,n=54):应用克氏针钝头建立通道,经扩孔后植入螺钉。直视下记录误植螺钉,应用游标卡尺测量螺钉穿破皮质程度。应用新型钻孔器穿刺新鲜椎弓根标本松质骨和内外侧皮质骨,测量所需的穿透力。[结果]植入108枚螺钉,直视下观察发现有17(15.8%)枚螺钉误植,其中7枚(6.5%)刺破内侧皮质,10枚(9.3%)刺破外侧皮质。椎弓根钻孔器组54个螺钉4例位置不良,发生率为7.4%(4/54),而克氏针组54个螺钉13例位置不良,发生率为24.1%(13/54),应用新钻植入成功率高于克氏针,差异具有统计学意义(P<0.05)。通过测量穿透内外侧皮质的平均力值为(165.16±21.76)N和(74.66±15.32)N,而松质骨穿透力较小,平均为(14.05±2.81 )N,统计学具有显著性差异(P<0.0001)。[结论]体外实验表明:设计的新型椎弓根钻孔器能安全、有效的建立椎弓根螺钉通道,且能顺利穿透松质骨,而遇到皮质骨则较难穿破,可以作为传统准备椎弓根螺钉钉道的一种替代方法。