[发明专利]一种腰椎椎体斜外侧入路复位模型的制作方法

说明书

本发明涉及一种腰椎椎体斜外侧入路复位模型的制作方法，包括以下步骤：1)采用CT扫描患者L1‑L5全节段腰椎，获取对应腰椎的DICOM格式数据；2)将数据导入图像分割软件3D Slicer中，重建腰椎全节段三维模型；3)以L1节段腰椎上终板及L5节段腰椎下终板为界进行分割建模，获得腰椎全节段三维模型；4)模拟L1‑L5各椎间盘手术摘除并模拟植入融合器；5)生成腰椎椎体斜外侧入路复位有限元模型并输出。与现有技术相比，本发明具有便于术前观察、模型真实、个性化定制等优点。

技术领域

本发明涉及计算机辅助技术及医疗器械领域，尤其是涉及一种腰椎椎体斜外侧入路复位模型的制作方法。

背景技术

斜外侧椎间融合术(oblique lateral interbody fusion,OLIF)经左下腹腹外斜肌、腹内斜肌、腹横肌的肌间隙进入腹膜外间隙，利用腹膜后腹主动脉和腰大肌前缘之间的自然间隙进行手术，与其他腰椎融合术相比具有独特的优势，是近年来脊柱外科的热点术式。OLIF手术可用于L1-L5各椎间隙的融合，其适应证广泛，包括退行性腰椎滑脱、椎间盘源性腰痛、腰椎管狭窄症、腰椎节段不稳定、退行性腰椎侧弯等。与XLIF/DLIF比较，能更好地保护腰大肌和腰丛神经，有效降低了术后屈髋无力、疼痛、大腿感觉异常等问题,并可明显减少手术创伤、缩短手术时间、减少术中出血、缩短住院时间及患者康复时间。

目前OLIF在术中常进行椎间盘摘除，并使用椎体融合器替换，在此基础上加入内固定螺钉对融合器进行固定，该固定装置使得融合器生物力学性能更加优越。因此需要在术前规划融合器的大小和内固定螺钉的入钉轨迹。但在实际临床操作中内固定螺钉的轨迹大多数凭借外科医生的经验来选择，缺乏客观性，这样不可避免的会造成术中再融合或者补充固定使手术时间相应延长，术后恢复不理想。

尽管操作相对简单，但成功手术却并不容易。研究表明，OLIF的总体手术并发症发生率约为15％，主要有损伤周围脏器，比如血管、神经和终板，术后融合器脱出或移位以及椎间融合失败等风险。其中，据文献报道，术后融合器移位发生率为6.4％，融合器脱出发生率为1.9％，后者往往需要行翻修手术。由于每一位患者腰椎斜外侧椎间融合手术入路上的解剖学结构存在个体差异、椎体高度也不尽相同，如何在术中避免血管神经损伤，改善术后个体化椎体高度的恢复是临床上较为棘手的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种腰椎椎体斜外侧入路复位模型的制作方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种腰椎椎体斜外侧入路复位模型的制作方法，包括以下步骤：

1)采用CT扫描患者L1-L5全节段腰椎，获取对应腰椎的DICOM格式数据；

2)将数据导入图像分割软件3D Slicer中，重建腰椎全节段三维模型；

3)以L1节段腰椎上终板及L5节段腰椎下终板为界进行分割建模，获得腰椎全节段三维模型；

4)模拟L1-L5各椎间盘手术摘除并模拟植入融合器；

5)生成腰椎椎体斜外侧入路复位有限元模型并输出。

所述的步骤3)具体为：

采用3D Slicer软件中Segment Editor功能，选择Scissors功能以L1上终板以及L5下终板为界进行分离，采用piant功能，分别设定椎体、神经根、肌肉组织以及血管的相关灰度值后，进行涂抹，最后进行3D成像获得包括椎体前方血管、腹腔交感神经和腰大肌在内的腰椎全节段三维模型。

所述的腰椎全节段三维模型中的椎体、神经根、肌肉组织和血管的灰度值不同，用以相互区分。

所述的步骤4)具体为：