幼猪脊柱侧凸模型中椎体与椎间盘楔形变的进展规律及其意义

【摘要】 目的：探讨幼猪脊柱侧凸模型中椎体和椎间盘楔形变随拴系固定时间变化的规律及其意义。方法：对7只后路不对称性拴系造模成功的侧凸幼猪在术后即刻、4周、8周分别进行全脊柱后前位X线片检查,应用Cobb法测量侧凸范围内每个椎体和椎间盘的楔变角,分析顶椎及其上、下各两个椎体和相应的4个椎间盘的楔变角在拴系时期内变化的规律,并计算不同时期内所有椎体楔变角之和与所有椎间盘楔变角之和分别占整个侧凸Cobb角的百分率。结果：顶椎区椎体楔变角随拴系固定时间发展逐渐增大,从拴系术后即刻时的1.1°,增大到术后8周时的43.3°,顶椎区椎体和椎间盘楔变角均呈现从顶椎向两侧端椎区逐渐减小趋势。在拴系术后即刻,侧凸几乎完全为椎间盘楔形变造成（96.8％）,随时间发展,椎体楔变角占Cobb角的比值逐渐上升,至拴系固定8周时,Cobb角的构成变化为以椎体楔变角为主（71.5%）。结论：不对称性拴系的力学因素作用下椎体和椎间盘楔形变的构成比在不断演变,为建立稳定的侧凸动物模型,必须达到一定的拴系固定时间以期制造足够的椎体楔形变。     

脊柱侧凸顶椎椎体及附件旋转角测量及其临床意义

[目的]评估特发性脊柱侧凸患者术前椎体、椎板、棘突旋转角及椎体相对棘突偏移的距离,为指导术中轴状面去旋转及冠状面侧凸矫形提供影像学基础.[方法]选取本院脊柱外科2008年1月～2010年1月收治的30例特发性脊柱侧凸患者,男11例,女19例;平均年龄17.0岁,Cobb角51.9°,术前皆行平卧位顶椎区域CT平扫.测量顶椎椎体、椎板及棘突的旋转角度,然后将椎体、椎板及棘突的旋转角度利用SPSS13.0进行三组定量资料的两两比较,分析三者间的旋转角差异.同时测量椎体相对椎板的偏移距离,计算出其平均值.[结果]顶椎旋转角:椎体平均为17.3°±8.67°,椎板平均为17.6°±11.14°,棘突平均为11.3°±10.51°.经统计分析椎体、椎板与棘突间的旋转角差异具有统计学意义(P=0.017,P=0.013),而椎体与椎板间的旋转角度无明显统计学差异(P =0.906).椎体相对椎板偏移的距离平均为(0.19 ±0.12) cm.[结论]测量脊柱侧凸患者术前CT顶椎椎体、椎板及棘突的旋转度和椎体相对棘突的偏移距离,对术中指导脊柱侧凸的轴状面和冠状面矫形具有一定临床意义.     

Lenke 1AN型青少年特发性脊柱侧凸不同置棒顺序矫形的有限元分析

[目的]建立Lenke 1AN型青少年特发性脊柱侧凸的三维有限元模型,分析三种不同置钉模式中凹侧螺钉的应力分布。[方法]建立一个T2～S5脊柱侧凸的三维有限元模型,在凹侧置入椎弓根螺钉,按照不同的置棒方式进行矫形模拟。A组模拟从顶椎开始,再依次向上和向下置棒;B组从中立椎开始,然后依次向上,再从中立椎下方开始置棒;C组从中立椎开始,然后依次向下,再从中立椎上方开始置棒,最后分析椎弓根螺钉及连接棒的等效应力。[结果]研究表明A组连接棒上的等效应力相对稳定,而B组和C组应力变化较大。虽然无论何种置棒顺序,都可以得到相同的脊柱侧凸矫正效果,但是A组连接棒上应力分布变化较小,而且最大应力小。[结论]三种置棒顺序都可以得到较好的脊柱侧凸矫正效果,A组椎弓根钉及连接棒断裂风险最低。     

PUMCⅡd1型青少年特发性脊柱侧凸后路三维矫形手术有限元研究

目的建立PUMCⅡd1型青少年特发性脊柱侧凸(AIS)的三维有限元模型,模拟后路三维矫形手术操作并分析其生物力学特征。方法采集1例14岁PUMCⅡd1型AIS女性志愿者T1至骶尾骨的CT影像图像,应用Mimics 16.0、Geomagic Studio 11.0、ANSYS 14.0软件建立完整的AIS三维有限元模型,进一步构建椎弓根钉-棒系统内固定模型并模拟后路三维矫形手术操作,记录脊柱侧凸矫正的临床指标变化,采用Von Mises应力峰值分析椎弓根钉-棒系统应力分布。结果成功建立了PUMCⅡd1型AIS三维有限元模型,模型包括523 617个单元,159 008个节点。模拟后路三维矫形手术后,AIS有限元模型的胸弯和腰弯矫形率分别达到55.7%和71.4%;顶椎区L1和L2椎体去旋转角度分别为22.77°和23.42°,其椎体质心偏移中线距离分别为6.72 mm和8.91 mm。L1椎体凸侧(左侧)螺钉应力峰值为257.82 MPa,远小于其屈服强度。顶椎区各椎体(T12~L3)凸侧螺钉应力大于凹侧,且应力集中于钉尾与钉身交界处以及钉尾与矫形棒联接处。结论 AIS有限元模型的建立及手术模拟能为AIS生物力学研究提供量化指标,并为PUMCⅡd1型AIS手术方案的制定以及治疗效果的预测提供一定的理论基础。     

青少年特发性脊柱侧凸与神经源性脊柱侧凸患者椎体和椎间盘的楔形变及其临床意义

目的:观察青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)与神经源性脊柱侧凸(neurological scoliosis,NS)患者的椎体和椎间盘的楔形变情况,探讨其临床意义。方法:对35例AIS患者和31例NS患者(继发于Chiari畸形)应用Cobb法测量胸椎和腰椎每个侧凸范围内顶椎及其上、下各两个椎体和相应椎间盘的楔变角,计算其占整个侧凸角度的百分比(楔变率),得出侧凸范围内5个椎体的平均楔变率和4个椎间盘的平均楔变率。应用SPSS10.0统计软件进行统计分析,组间比较采用单因素方差分析。结果:相同病因、相同侧凸部位、相同Cobb角分组情况下,椎体与椎间盘的楔变率存在显著性差异(P0.05)。相同病因、相同侧凸部位,Cobb角60°组的椎体楔变率和椎间盘楔变率与Cobb角≥60°组比较均无显著性差异(P0.05)。相同侧凸部位、相同Cobb角分组,AIS组椎体和椎间盘的楔变率分别与NS组比较均无显著性差异(P0.05)。结论:AIS与NS患者椎体与椎间盘的相对楔形变方式相同,AIS患者的椎体楔形变可能是继发的。在治疗脊柱侧凸时,即便是较小角度的脊柱侧凸,都应该考虑到其存在椎体和椎间盘的楔形变。     

青少年特发性脊柱侧凸胸廓对椎体轴向旋转影响的力学研究

目的 研究青少年特发性脊柱侧凸(AIS)在轴向负载条件下胸廓结构对椎体旋转的影响.方法 基于AIS患者CT扫描数据,构建包括胸廓和不包括胸廓两种三维有限元模型,进入ANSYS前处理器,设置边界条件和载荷,进入求解模块,进行不同载荷下轴向负载模拟计算,最后进入ANSYS后处理器,读取并分析脊柱侧凸不同椎体旋转角度大小和方向变化.结果 胸廓对胸椎结构性侧凸以上椎体的旋转角度大小和旋转方向有明确影响,对腰椎椎体和骶椎的旋转没有作用.胸廓对顶椎的轴向旋转角度仅有轻度影响,两种模型在不同载荷条件下,顶椎的旋转方向一致,角度大小比较差异无统计学意义.结论 AIS脊柱畸形造成椎体和胸廓结构的解剖学改变,会带来生物力学的相应改变.畸形的胸廓不能有效保护胸椎轴向旋转的稳定性.     

Lenke1BN型青少年特发性脊柱侧凸后路三维矫形有限元模拟研究

[目的]利用建立的Lenke1BN型青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)三维有限元模型,模拟后路三维矫形手术,并探讨选择不同下固定椎对矫形效果的影响.[方法]应用建立的Lenke1BN型AIS有限元模型,模拟后路全椎弓根螺钉固定三维矫形手术.具体约束加载如下:约束骶骨整体水平固定,参照文献在T1～L5各椎节分别施加模拟自身重力和肌肉因素的向下载荷,在固定节段凹侧模拟植入"椎弓根螺钉",并放入"预弯"矫形钛棒,在棒末端施加向凹侧的旋转力矩,使棒向凹侧旋转90°,模拟旋棒矫形;旋棒同时在顶椎区(T7～10)固定螺钉施加10 Nm的扭矩,模拟椎体直接去旋转矫形.上固定椎选择T4(上端椎+2),下固定椎分别选择T12(中立椎)、L1(稳定椎)和L2(稳定椎+1),比较三种固定方案的矫形效果.[结果]顺利完成加载模拟矫形,选择T12(中立椎)、L1(稳定椎)和L2(稳定椎+1)作为下固定椎模拟矫形后,上胸弯、主胸弯和腰分别矫正为:7.1°、7.4°、9.2°,6.4°、6.8°、8.3°和6.5°、7.2°、8.6°;矢状面胸椎后凸(T5～12)分别为21.3°、20.7°和20.5°;三种矫形方案,矫形效果无显著差异.[结论]首次通过有限元模拟研究表明:对于中度Lenke1BN型AIS,选择性融合主胸弯可获得满意的腰弯自发矫正;应用全椎弓根螺钉固定结合顶椎区椎体去旋转技术,可将下固定椎从稳定椎上移至中立椎,减少远端融合节段.     

青少年特发性脊柱侧凸患者凸凹侧椎体生长板组织形态学研究

[目的]探讨AIS患者椎体生长板凸、凹侧组织学及软骨细胞增殖与凋亡差异在AIS发生、发展中目的作用.[方法]本研究中取AIS患者椎体生长板,应用HE染色评估生长板凸、凹侧目的组织学分级差异,应用免疫组织化学方法及TUNEL方法评估生长板凸、凹侧软骨细胞增殖与凋亡指数,并对其进行比较.[结果]光镜下椎体生长板凸侧可见正常分层结构,生长板凹侧分层结构排列混乱.顶椎椎体牛长凸、凹侧组织学分级差异有统计学意义(＜0.05).终椎凹侧生长板和顶椎凹侧生长板组织学分级有明显差异且有统计学意义(P＜0.05).顶椎生长板凸侧软骨细胞增殖指数和凋亡指数明显高于凹侧,其差异有统计学意义(P＜0.05).在上终椎椎体牛长板凸、凹侧软骨细胞PCNA增殖指数有明显差异且有统计学意义(P＜0.05).上、下终椎椎体生长板和顶椎椎体生长板凹侧软骨细胞增殖和凋亡指数有差异且统计学意义(P＜0.05).在上、下终椎和顶椎椎体生长板凸侧软骨细胞TUNEL凋亡指数有差异且有统计学意义(P＜0.05).[结论]AIS患者上、下终椎和顶椎椎体生长板凸、凹侧组织学分级目的差异和软骨细胞目的增殖与凋亡指数差异可能表明椎体生长板凸、凹侧存在生长动力学差异,这可能影响侧凸[目的]进展.     

采用关键椎置钉及选择性融合治疗Lenke6型AIS可行性的有限元分析

[目的]通过有限元模型矫形手术模拟的方法探讨关键椎置钉技术的可行性及矫形效果,分析Lenke 6型脊柱侧凸是否适合采用选择性融合策略.[方法]通过CT图像建立1例Lenke 6型特发性脊柱侧凸三维有限元模型,并验证其有效性后,利用后路CD矫形手术模拟技术,分别模拟全节段椎弓根钉技术矫形工况、关键椎置钉技术矫形工况、胸腰弯选择性融合工况等.测量各种工况完成后双弯Cobb角度、计算矫形率,分析各种工况的矫形效果.[结果]全节段椎弓根钉技术(非选择性融合):胸腰弯矫形率47.8％,主胸弯矫形率43.9％;关键椎置钉技术:胸腰弯矫形率44.2％,主胸弯矫形率19.1％;胸腰弯选择性融合:胸腰弯矫形率43.5％,主胸弯矫形率14.3％.[结论]全节段椎弓根钉技术因矫形力施加点更多,矫形效果较关键椎置钉技术更佳;Lenke 6型脊柱侧凸采用选择性融合策略应慎重,非选择性融合策略能明显矫正双弯,纠正脊柱序列,更适合该类型病例.     

成人退变性脊柱侧凸后路三维矫形生物力学的有限元分析

目的通过有限元方法模拟成人退变性脊柱侧凸后路三维矫形手术,比较不同置钉方案的矫形效果,探讨手术策略的选择。方法通过CT图像建立1例退变性脊柱侧凸三维有限元模型,利用后路CD矫形模拟技术,分别设置不同的置钉方案,对比不同矫形操作中椎体成角及位移,比较术后矫形效果。结果 4种矫形方案的Cobb角以及腰椎前凸角无明显差别。融合至T10与融合至L1的矫形方案相比,顶椎区去旋转作用以及向中线纠正的能力更强。去旋转矫形过程中顶椎区的螺钉应力较高,尤其在长节段矫形方案。结论对于Cobb角较小、脊柱平衡性以及柔韧性较好的成人退变性脊柱侧凸,短节段融合也能取得满意的效果。     

胫骨干骨折的手术治疗对策

目的：明确不同固定器械在胫骨干不同骨折类型固定中的特点，以指导临床应用。方法：68例胫骨干骨折，行加压钢板螺钉、交锁髓内钉、单侧外固定架固定后，作临床疗效分析。结果：加压钢板固定组42例，感染5例，骨不连1例，平均愈合时间3．8个月；交锁髓内钉固定组13例，无感染及骨不连，平均愈合时间5．4个月；单侧外固定架组13例，骨不连1例，踝关节背伸受限3例，平均愈合时间4．5个月。结论：胫骨骨折交锁髓内钉固定并发症少，功能恢复好，适用范围广，但要注意及时进行动力加压。加压钢板及外固定架固定应选择各自的最佳适应证，以达到理想的疗效。     

深圳市某两所小学流行性腮腺炎突发疫情的流行病学分析

目的：通过对深圳市某两所小学发生的流行性腮腺炎突发疫情的流行病学特点及差异性进行分析,为制定科学、高效的防控策略提供科学依据。方法2013年5～7月深圳市大鹏新区某两所小学爆发流行性腮腺炎,以学校为整体研究对象,分别标记为学校A（24个班,学生1210例）和学校B（27个班,学生1274例）,对比两所小学的疫情流行病学差异性。结果分析发现,学校A流行性腮腺炎发病率为4.30%,发病班级所占比54.17%,均较学校B1.73%和29.63%高,对比差异有统计学意义（P＜0.05）;分析显示学校A学生出现疫病平均年龄为（11.2±1.1）岁,较学校B（9.34±1.0）岁,对比差异明显（P＜0.05）;且两组疫病患儿在接种疫苗率对比上差异无统计学意义（P＞0.05）;但疫情发生时,学校B疫苗紧急接种率明显高于学校A,对比差异有统计学意义（P＜0.05）。结论小学作为流行性腮腺炎爆发的主要场所之一,疫病爆发高峰季节前,针对易感染人群给予相应的疫苗接种等预防控制措施,同时加强流行性腮腺炎的监测,对于降低感染人群数量,减轻、遏制疫情有着积极的意义,值得相关防控部门重视。     

Faculty of Anaesthetists of the Royal College of Surgeons of Ireland

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