数学评价各种硬脑膜切开方法的优缺点

时间: 2019-09-09 栏目: 理工综合论文

硬脑膜剪开有一定方法原则,根据病变部位、解剖结构和手术暴露要求,采用不同的切开方法[1~3],如“十”字法,错十字法,U型或马蹄形,H形,I型,弧形等,但每种方法各有优缺点;没有一个统一评价标准。本研究以双“Y”形切开法[4]与其它几个主要方法比较距离长短,借助平面几何,计算机辅助设计(CAD)等数学方法,证明双“Y”法是方形骨窗中最为科学合理的切开路线。

  1 数学比较方法

  幕上骨窗完全暴露的硬脑膜切开方法,主要常用的有双“Y”法,对角线法,错十字法,U型法。当骨窗呈正方形或长方型时,双“Y”法的剪开硬脑膜路线如图1。具体剪开路线:在骨窗为正方形时,在硬膜中间与骨缘平行剪开,如骨窗呈长方形,中间线与长边骨缘平行;起止点分别向两侧骨窗角切开,该切开线与对侧边夹角呈30度角。该法暴露范围充分,但剪开总距离最短,创伤小,缝合时间短,因为切开点成角,易于找到对合点,对合准确,与错十字法相似[2]。

  图1 先剪开中间与长边平行线,起止点再分别向4个角剪开,方向呈30度

  如何证明双“Y”法短于其它切开法,采用3种数学方法:①标尺实际测量;②计算机辅助设计(CAD)模拟图形测量;③平面几何证明。3种方法比较每种剪开方法的总距离。几何推导可证明在一定条件时,比较哪种方法距离长短,更具有理论指导性。当骨窗呈正方形时(图2),双“Y”形,U形,错十字形和对角线4种硬膜剪开方法比较,CAD测量,U形最长,错十字形次之,对角线形第三,双“Y”形最短。而且无论骨窗大小,只要为方形,双“Y”总距离最短;如为长方形,则距离差距更大。

  图2 数学平面几何证明

  应用平面几何公式可以证明双“Y”法总距离短于对角线,对角线短于U形法。证明过程如下:

  假设骨窗为正方形ABCD(图2),边长为一个长度单位,实线AE+BE+EF+CF+DF为双Y形总距离,虚线AC+BD为对角线切开法距离之和,ABE和FCD夹角为30度。

  延长EF至DC线中点为G,CG长度为边长的一半,即1/2或0.5单位,FGC为直角,90°,角GFC则为60°,根据直角三角形夹角为30°时定理,边长距离之比为勾三股四弦五,FG为勾,CG为股,FC为弦;已知股CG为1/2,推算勾边FG距离为:3×1/2/4=0.375,弦边FC=5×0.5/4=0.625;FO=OG-FG=0.5-0.375=0.125。

  双“Y”法的总长度为(2FC+OF)×2=(2×0.625+0.125)×2=2.75。

  对角线的两个三角形ADC和ABC为等边直角三角形,根据平方根公式AC2+DC2=AC2 ,AC2+DC2=1+1=2,2的平方根≈1.414,总距离为1.414×2=2.828。

  U 形法的总距离为接近三边之长相加,等于3。

  比较三个数字可得出结论:3,2.828,2.75,U形最长,对角线次之,双“Y”形最短。错十字法作者认为距离短于十字法[2],如为正方形骨窗,则距离长于十字法。

  2 讨论

  硬膜剪开有常用的几种方法,哪种最科学,以前未见借助应用数学评价。暴露范围和剪开距离是判断优劣的主要标准。数学是评估距离长短的最佳方法,客观准确。简单的实际测量,计算机辅助设计的模拟测量科学实用,而几何图形求证距离大小的方法,为准确评价各种切开距离长短,提供了最科学的依据标准,具有理论指导性。

  通过以上推算,可准确比较在各种条件相同的情况下,同其他各种切开方法比,双“Y”法剪开的总距离最短,距离短则硬膜损伤小,缝合时间短。因而,数学帮助得出准确结论,避免了主观臆断。

  【参考文献】

  1 张玉琪,王忠诚,马振宇.硬脑膜切开的几种方法.中华神经外科杂志,2005,21(5):316.

  2 杜光勇,张赛,杜亚莉,等. 错位“十”字形剪开硬脑膜在开颅手术中的应用. 现代神经疾病杂志, 2003,3(2):108.

  3 亓卫国,伦鹏,周学珍,等. 双“Y”法切开硬脑膜及其优点. 中华神经外科杂志, 2007,10(23):771.