脊柱侧凸是一种在三维空间发生和发展的畸形，其中脊椎的轴向旋转又会增加椎弓根螺钉的植入风险。目前文献关于脊椎旋转度的测量方法主要根据患者的术前影像学资料来进行，缺乏对手术中脊椎旋转度的研究。本课题将根据脊椎附件骨性标志和脊柱侧凸后路矫形术中实际的暴露范围来定义一种新的测量脊椎旋转的方法，结合笔者自行设计和研制的多功能脊椎旋转测量仪，为脊柱侧凸矫形术中的脊椎旋转度改变提供可信资料，以期提高术者置入椎弓根螺钉的准确性。 第一部分：根据椎弓根进钉点连线的垂直平分线来测量脊椎旋转度的研究 材料：自本科脊柱侧凸数据库中随机选取15例影像学资料齐全的脊柱侧凸患者，平均年龄15.4岁(12岁～32岁)，结构性主弯Cobb角61.60(27。～120。)。诊断包括：特发性脊柱侧凸9例、先天性脊柱侧凸5例、马凡综合征1例。全部病例术前均行全脊柱站立正侧位、仰卧左右Bending位X片及脊柱CT检查。 方法： 1.根据Hos法测量脊椎旋转度以CT上两侧椎板内壁的交点(A)与两侧椎板、椎弓根内壁交点(C)连线的角平分线(X)与矢状面的夹角来表示脊椎的旋转度(R)。 2.EPPsag角定义(Entrance Point Perpendicular relative to saggital EPPsag) 在CT横断面上预先设计椎弓根钉道，以两侧椎弓根进钉点(E)连线之垂直平分线(Y)与矢状面的夹角来表示脊椎的旋转度(R’)。 2.1 将单个干燥胸椎标本分别置于左、右各旋转0°、10°、20°、30°、40°、50°位，在CT上测量经椎弓根中部及上下各1mm横断面的EPPsag角。将不同旋转方向的EPPsag角分别与手工测量结果进行Wilcoxon符号秩检验，P<0.05具有显著性差异。 2.2 利用Ho’s法测量全部病例主弯顶椎旋转度，将HoS法的测量结果与EPPsag角行Wilcoxon符号秩检验，P<0.05具有显著性差异。 2.3 随机选择20个旋转脊椎的CT图像，由一名脊柱外科医生分别于3个不同的时间点(间隔≥3天)重复测量各脊椎的EPPsag角，对3个不同时间点的测量结果行重复测量单因素方差分析，P<0.05则认为同一医生于3个不同时间点的测量结果有显著性差异。 2.4 将20个旋转脊椎的CT图像，分别交给3名脊柱外科医生测量各脊椎的EPPsag角，对3名医生的测量结果行重复测量单因素方差分析，P<0.05则认为3名医生的测量结果有显著性差异。 结果： 1.经椎弓根中部及上、下各1mm的CT横断面的EPPsag角与手工测量结果无显著性差异。 2.全部病例的主弯顶椎EPPsag角与Hos法的测量结果无显著性差异。 3.重复测量的单因素方差分析显示同一医生于3个不同时间点测量的EPPsag角无显著性差异。 4.重复测量的单因素方差分析显示3名医生测量的EPPsag角无显著性差异。 结论：可根据两侧椎弓根进钉点连线之垂直平分线与矢状面的夹角(EPPsag角)来判断脊椎的旋转程度，该法测量旋转具有准确性高、可重复性好的特点。 第二部分：多功能脊椎旋转测量仪的研制及实验研究 材料：6具外观无明显畸形的腰椎尸体标本。多功能脊椎旋转测量仪由华南理工大学机械研究所加工制造，组件包括不锈钢量角器、手柄、导针及铅垂。 方法：将6具腰椎标本分别在三维空间上置于不同位置，利用多功能脊椎旋转测量仪测量不同位置的各脊椎旋转度并与相应脊椎的EPPsag角行配对t检验，P<0.05为两种方法的测量结果有显著性差异。 结果：标本在冠、矢状面倾斜及横断面旋转不超过30°时，多功能脊椎旋转测量仪测量的各脊椎旋转度与相应脊椎的EPPsag角无显著性差异，仅在旋转畸形接近50°时发现L2、L3、L4的两组测量结果有显著性差异(P值分别为0.004、0.001、0.013)。 结论：当脊椎横断面的旋转畸形不超过30°时，多功能脊椎旋转测量仪可准确反映旋转脊椎的EPPsag角。 第三部分：脊柱侧凸后路矫形术中个体化置入椎弓根钉的研究 材料：总结本科2006年3月至2008年3月采用全椎弓根钉技术治疗的17例青少年特发性脊柱侧凸患者，平均年龄13.5岁(12岁～15岁)，侧凸Cobb角57.5°(47°～75°)，柔韧性35％(19％～59％)，顶椎EPPsag角16.8°(13°～25°)。根据术者置入椎弓根钉技术不同，全部病例可分为标准置钉组(A组)和个体化置钉组(B组)。根据入院先后将全部病例进行随机分组，其中A组9例、B组8例。两组术前Cobb角、柔韧性、顶椎EPPsag角无显著性差异。 方法：统计两组病例的手术时间、术中出血量、固定节段、置钉准确率、Cobb角矫正率和顶椎去旋转率。利用多功能脊椎旋转测量仪测量B组置钉前的顶椎旋转度，并与术前EPPsag角行统计学检验，P<0.05具有显著性差异。 结果：两组手术时间、术中出血量、固定节段和Cobb角矫正率无显著性差异(P值分别为0.28、0.83、0.84、0.24)，B组的置钉准确率和顶椎去旋转率均高于A组(P值分别为0.001、0.03)。B组置钉前的顶椎旋转度较术前EPPsag角减少34％(P=0.000)。 结论：应用椎弓根钉棒系统矫治脊柱侧凸时应采取个体化的置钉方案。手术中的脊椎旋转度会受非器械矫形因素的影响而发生改变。