基于CT扫描及CAD技术建立下腰椎三维有限元模型

背景：近年来,计算机技术和有限元理论的飞速发展为构建腰椎模型提供了技术支持,有限元模型的精确性和可靠性显著提高,为研究椎间盘、椎板切除、腰椎融合、脊柱内固定材料等临床相关的生物力学问题提供了更好的平台。目的：应用三维有限元法建立L3～5腰椎活动节段力学模型。方法：通过CT扫描、Unigraphics V18.0软件进行影像边界记录、定标等方法,按照点、线、面、体的顺序重建三维结构,采用CAD数据处理技术,输入相关的材料特性,验证重建模型的有效性。结果与结论：建立下腰椎的三维有限元模型（L3～5）,分析结果证明其在仿真分析中是可行的,可以模拟生物力学实验。建立的模型共有6482个节点,31326个单元,生成网格时利用网格生成器的扫掠和优化功能,尽量依据模型的几何外形,使网格生成的最少,兼顾了对建模准确性和计算可行性,同时又能充分满足对腰椎的生物力学研究。     

髓核内注射转化生长因子-β1对兔软骨终板Ⅱ型胶原表达影响的实验研究

目的 探讨髓核内注射转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)对椎间失稳后软骨终板Ⅱ型胶原表达的影响作用.方法 选用6月龄日本大耳白兔36只,雌雄不限,体重为(2.5±0.2)kg,随机分对照组及预防组;对照组18只,预防组18只.所有实验动物均通过切开皮肤及皮下组织...     

胸椎半椎体畸形合并脊髓纵裂的手术治疗

目的:探讨胸椎先天性半椎体脊柱侧凸畸形合并脊髓纵裂的手术治疗方法.方法:2003年1月至2007年6月,共收治10例先天性半椎体脊柱侧凸畸形合并脊髓纵裂患者,男4例,女6例,年龄16～22岁,平均17.4岁.均为单个完全分节半椎体,病变位于T11 3例,T12 7例.采用一期后路半椎体及骨性分隔切除内固定矫形治疗,定期随访患者,评价术后矫正率.结果:10例患者均获得有效半椎体及骨性分隔切除,无神经损伤,术前侧凸Cobb角为40°～86°,平均53.6°;术后Cobb角为5°～28°,平均16.5°,侧凸矫正率平均69.3%.随访9～45个月,平均32个月,术后3～5个月截骨间隙达到骨性融合,无内固定失败及假关节形成.末次随访时有1.6°角度丢失.结论:应用一期后路半椎体及骨性分隔切除内固定矫形治疗先天性半椎体脊柱侧凸畸形伴脊髓纵裂效果满意,近期疗效可靠.     

上胸椎椎弓根螺钉钉道与椎前重要结构解剖位置的CT评价

背景：上胸椎周围结构复杂,椎弓根横径相对较小,椎体前方存在重要组织脏器,螺钉偏离轴线或螺钉过长,置钉的安全性和有效性得不到保障,有必要对其周围重要结构做一了解。目的：分析上胸椎椎弓根螺钉轴线与椎体前重要毗邻结构的解剖位置关系。方法：对30例健康成人志愿者进行T 1-T 4平行椎弓根轴线CT扫描,观察椎弓根螺钉沿椎弓根轴线置入时椎体前方食管、气管、主动脉弓、颈动脉、椎动脉等结构的位置,测量每一椎体两侧椎弓根轴线与这些结构的最短距离。采用配对t检验进行分析。结果与结论：共240个测量参数被分析,T 1-3左侧椎弓根轴线与食管距离小,T2左侧椎弓根最小;T2-4右侧椎弓根轴线与气管距离小;T3,T4右侧椎弓根轴线与右主支气管距离小;颈动脉和椎动脉无损伤的危险性。62%的患者主动脉弓在T4平面,且无损伤危险性。提示左侧椎弓根螺钉易损伤食管,右侧椎弓根易损伤气管,颈动脉、椎动脉和主动脉弓不易损伤。上胸椎椎弓根螺钉置入前仔细分析CT数据可以确定易损伤结构的解剖位置。     

中上胸椎椎弓根-肋骨复合体应用不同截面积螺钉的力学特点

背景：由于椎弓根毗邻结构的重要性,一旦置钉偏差损伤毗邻结构后果极为严重,虽然胸椎椎弓根一肋骨复合体置入螺钉的安全性明显大于椎弓根螺钉,但关于椎弓根-肋骨复合体应用不同截面积的螺钉的力学研究尚少有人涉及。目的：分析中上胸椎椎弓根-肋骨复合体应用不同截面积螺钉的力学特征。方法：取5具新鲜成人胸椎T1-T10标本及相连的一段肋骨（长50—60mm）,以双功能骨密度测试仪测量椎体骨密度,排除骨质疏松椎体,同时行胸椎CT扫描。按照CT测量结果置入直径分别为5．5,6．0和6．5mm的椎弓根螺钉,进行CT扫描证实螺钉的位置,生物力学测试机上测量每颗螺钉的最大拔出力。结果与结论：38个骨密度正常的标本共分别置入25枚5．5mm、25枚6．0mm和26枚6．5mm螺钉,由于螺钉破坏椎弓根-肋骨复合体和螺钉穿破椎体,共得出68枚螺钉最大拔出力结果,三者的最大轴向拔出力分别为（812.36±147．22）N,（868．64±160．48）N,（946．48±157．58）N,其中6．5mm与5．5mm螺钉的最大轴向拔出力的差异有显著性意义（P〈0．05）。提示中上胸椎椎弓根-肋骨复合体中应用直径5．5mm以上的椎弓根螺钉,可获得坚强的内固定,可满足临床内固定需要。     

APACHEⅡ评分在骨科重症监护病房中的应用价值

目的：应用APACHEⅡ评分评价骨科重症监护病房患者的病情及预后,验证其临床价值。方法：对168例危重患者的资料用APACHEⅡ进行评分以及预测病死率。结果：168例患者评分5-38（平均15.8）分,随着APACHEⅡ分数的增高,患者的实际病死率和预计病死率逐渐增高,呈显著正相关。结论：APACHEⅡ评分系统可用于骨科ICU评估病情程度和预后以及医疗质量,值得临床推广。     

脊柱中胸段（T 6~8）经肋椎单元固定系统有限元分析

目的　建立T6～8椎体病灶清除植骨+后路经肋椎单元固定系统三维有限元模型,分析系统所受应力对其进行改进。 方法　获得1例男性（身高172 cm,体质量71 kg,39岁）T7椎体结核病患进行螺旋CT扫描,将所得数据导入计算机,通过Mimics13.0软件和Ansys11.0有限元软件建立T6～8后路病灶清除植骨+经肋椎单元固定系统三维有限元模型,并在在椎体上表面施加500 N压力和10Nm的力矩模拟腰椎前屈、后伸、侧屈3种生理载荷,观察不同载荷下固定器械的应力分布,并对其进行比较。 结果　在前屈和后伸运动状态下,螺钉尾部是应力最为集中的部位,上位螺钉大于下位螺钉,对于纵连棒,上端总是大于下端,且下端应力为零;侧弯位,螺钉尾部应力均较前屈和后伸位减小;纵连棒上下端应力相当。同一部位三种运动状态下比较,螺钉尾部总是后伸位大于前屈位,侧弯位最小;纵连棒E,F点,总是前屈大于后伸,侧弯最小;侧弯位纵连棒末端最小。 结论　T6～8运动节段后路椎间植骨经肋椎单元内固定的病人在做前屈和后伸运动时上位螺钉尾部及纵连棒的上端最容易发生疲劳性断裂。     

兔椎间失稳软骨终板退变的实验研究

[目的]通过电镜研究软骨终板在椎间失稳环境下的退变过程,为椎间盘退变的治疗提供新的思路和方法.[方法]取48只6个月龄日本大耳白兔,雌雄不限,体重为(2.5±0.2)kg,随机进行分组,分为对照组和实验组,对照组为21只;实验组为27只;先将实验组兔腰背部皮毛剪除,用安定注射液1.25 mg/kg、氯胺酮0.02 g/kg、阿托品0.125 mg/kg顺次耳缘静脉注射麻醉后,俯卧固定于手术台上,用1%碘伏消毒手术区域,以髂嵴平对椎间隙(即L6.7)为中心,从正中取一长约4 cm纵行切口,切开皮肤及皮下组织,锐性分离,暴露棘突、椎板及上下关节突,将附着于棘突、椎板及小关节的肌肉全部分离开,然后依次切除L6.7棘上及棘间韧带,咬除第6腰椎两侧下关节突,造成椎间失稳,用无菌生理盐水冲洗切口,依次缝合各层组织;术后动物在笼中自由活动.实验组分别在术后2个月、4个月、6个月取材,对照组在相同条件下饲养后2个月、4个月、6个月取材;对椎间盘软骨终板用透射电镜观察软骨终板的结构,以综合判断软骨终板的退变过程.[结果]椎间失稳可导致椎问软骨终板胶原纤维结构由整齐有序、排列紧密向杂乱无章、排列松散退变.[结论]椎间失稳能明显导致椎间软骨终板的退变.     

椎间盘退变修复研究进展

椎间盘退变是导致腰腿痛的最主要原因之一.椎间盘退变在细胞水平的主要表现包括髓核细胞退变、髓核细胞外基质退变、软骨终板和纤维环退变.目前临床治疗的主要方法是保守治疗、传统手术治疗、微创治疗,目的是缓解症状,其治疗效果不能令人十分满意.而致力于生物学功能恢复的方法逐渐引起人们的重视.