基于惯性传感单元的步行膝关节载荷预测

目的：基于惯性传感单元构建步态过程中膝关节力学载荷的计算方法。方法：将4个惯性传感器分别固定在志愿者的躯干、大腿、小腿和足的接近质心位置,光学动作捕捉系统和力台同步采集运动学数据。构建人体运动生物力学模型,结合Ortho Load髋关节力学载荷数据库中的标准数据,计算志愿者膝关节力学载荷。结果：步态中,基于惯性传感单元计算的膝关节力学载荷与膝关节数据库、三维光学动作捕捉系统和力台相比,膝关节力在矢状面具有良好的相关性,平均相关系数分别为0.76和0.97,膝关节力矩在矢状面具有良好的相关性,平均相关系数分别为0.85和0.93。结论：基于惯性传感单元的运动数据采集系统和建模计算方法真实可靠,可为准确捕捉多运动场景下膝关节的力学载荷提供解决方案。     

一种便携式步态分析系统的信度研究

目的:探讨一种便携式步态分析系统在时空参数、多关节角度值的信度。方法:选取30例健康青年,由2名评估者进行便携式步态分析,记录步频、步幅、步速、步长等时空参数和行走时矢状面、水平面和冠状面各关节活动角度的最大值,采用相关系数进行重测信度和测量者间信度的比较,评估其测量信度。结果:时空参数、矢状面最大角度值组内相关系数(ICC)均0.75,信度良好;水平面、冠状面最大角度值ICC无显著性差异或信度差。结论:该便携式步态分析系统分析时空参数、矢状面最大角度值信度良好,可良好地反映步行功能,有较好的评估价值;水平面及冠状面关节角度值信度较低,应用时需谨慎。     

斜冠状位磁共振成像在临床诊断不明确急性膝关节前交叉韧带损伤分级诊断中的临床应用

目的 探讨前瞻性应用斜冠状位MRI对临床诊断不明确的急性膝关节前交叉韧带(ACL)损伤病例分级诊断的临床应用价值.方法 对2008年1月至2011年8月74例临床诊断不明确急性ACL损伤病例,分别进行MRI和关节镜检查,每位受检者按两种MRI扫描方式进行扫描.第一组:常规矢状面T1WI、T2WI、脂肪抑制FSE双回波矢状面、冠状面序列;第二组:在第一组常规扫描序列的基础上,再在矢状位上按ACL走行斜冠状位序列扫描,分别判断ACL是否损伤并进行损伤的分级,将MRI检查结果与关节镜结果进行对比分析.结果 关节镜共发现44例非稳定型损伤、25例稳定型损伤,第一组和第二组MRI扫描方式分别发现非稳定型损伤36例、43例,稳定性损伤16例、23例,两种方法对ACL非稳定型损伤的敏感性、特异性和准确性分别为81.8%、97.7%,86.7%、93.3%,83.8%、95.9%,对ACL稳定型损伤的敏感性、特异性和准确性分别为64%、92%,79.6%、97.9%,74.3%、95.9%.两种方法比较,差异具有统计学意义(χ2值分别为4.46和4.20,均P<0.05).对于临床诊断不明确急性ACL损伤病例前瞻性的应用MRI斜冠状位检查分级诊断可以减少16.2%(12/74)不必要的关节镜检查.结论 对临床诊断不明确的急性ACL损伤病例前瞻性的应用斜冠状位MRI检查,能清晰显示ACL损伤,提高分级诊断的准确性,避免不必要的关节镜检查,有利于膝关节损伤的诊断和治疗,具有较高的临床应用价值.     

脑卒中偏瘫步态的时空参数与骨盆运动学分析

目的:探讨脑卒中偏瘫步态的时空参数与骨盆的运动学变化特征,从而为其康复治疗提供有价值的依据。方法:运用三维运动解析系统,对符合纳入标准的10例缺血性脑卒中偏瘫步态者进行步态分析,与其基本情况相匹配的健康者10例作为对照。评价两组间在时-空参数、步态周期方面的差异及偏瘫步态者骨盆运动在矢状面、横断面与冠状面上的运动变化特征。结果:脑卒中偏瘫步态者步行速度减慢,步频降低,步宽加大,步长缩短,且健侧步长缩短更为明显。患侧双支撑期在步态周期中所占的比例增加,单支撑期所占的比例减少。健侧支撑期、双支撑期在步态周期中所占的比例增加,摆动期所占的比例减少,健侧在步行中起代偿作用。偏瘫步态骨盆运动表现为骨盆横断面上的旋转度增加和矢状面上倾斜度的增加。结论:三维运动解析系统测试可定量评价与分析偏瘫患者步行功能,定量评价偏瘫患者骨盆运动变化,从而有益于治疗计划的制定。     

不同硬度地面对功能性踝关节不稳患者步态协调性的影响

目的 探索不同硬度地面对功能性踝关节不稳(FAI)患者步态协调性的影响。方法 2023年5月至7月,采用Qualisys红外光学运动捕捉系统对南京师范大学15例右侧FAI患者协调性和变异性进行测试。采集并截取步态周期数据,运用Matlab计算耦合角和耦合角标准差,比较在不同硬度地面上的差异。结果 在冠状面,髋-踝关节耦合角在支撑中期和支撑后期硬地面大于软地面,其他步态阶段以及髋-膝关节、膝-踝关节各步态阶段均小于软地面(P <0.05);在矢状面,髋-踝关节和膝-踝关节耦合角在支撑中期和支撑后期硬地面小于软地面,其他步态阶段以及髋-膝关节各步态阶段均大于软地面(P <0.01);在水平面,髋-膝关节耦合角在支撑后期硬地面小于软地面,摆动前期和髋-踝关节承重期均大于软地面(P <0.05)。与硬地面相比,软地面上耦合角标准差仅在矢状面髋-膝关节承重期小于硬地面,其余均大于硬地面(P <0.05)。结论 FAI患者在三维面内各步态阶段在软地面上表现出更多的远端主导,即踝关节内翻跖屈优势增加,髋关节优势减少;协调变异性普遍高于硬地面。表明FAI患者在软地面上步行时会增...     

膝关节前交叉韧带损伤的MRI成像方法及诊断研究

目的:结合膝关节交叉韧带的解剖学特点及MRI表现,探寻前交叉韧带(ACL)最佳MRI成像方法、观测ACL损伤的MRI表现,为临床诊断ACL损伤提供可靠的影像学资料。方法:选择成人膝关节ACL损伤30例,分别进行膝关节伸直位、微曲位和屈曲位的快速自旋回波序列垂直矢状位和斜矢状位的MR扫描,观察不同位置、不同角度矢状面交叉韧带的显示效果及MRI表现。结果:①ACL损伤的显示:ACL损伤在伸直位垂直、斜矢状面完整显示率分别为46.7%、53.3%;微曲位垂直、斜矢状面上ACL在斜矢状面上完整显示率分别为80.0%、80.0%;屈曲位垂直、斜矢状面上ACL完整显示率分别为90.0%、90.0%。②ACL损伤的MRI表现:ACL部分性撕裂韧带中出现的局限性高信号,完全性撕裂韧带显示局限性中断或完全缺损或韧带附着处出现团状高信号影或韧带纤维难于辨认。结论:ACL在MRI上屈曲位斜矢状面显示最佳,可作为诊断前交叉韧带损伤的有效手段;ACL的形态、信号的变化对ACL损伤的诊断具有重要的指导意义。     

膝关节前交叉韧带损伤的MRI检查与诊断

目的探讨膝关节前交叉韧带(ACL)损伤的MRI检查方法与诊断。方法采用膝关节伸直位、微屈位和屈曲位斜矢状位快速自旋回波序列,对36例疑有膝关节ACL损伤患者进行MRI扫描,分析其显示效果及MRI表现。结果膝关节前交叉韧带损伤在斜矢状面伸直位、微屈位和屈曲位显示率分别为55.60%、83.33%、92.0%,微屈位和屈曲位2者之间无统计学差异(P>0.05),但2者均明显高于斜矢状面伸直位(P<0.01)。结论 ACL带在MRI上屈曲位斜矢状面显示最佳,可作为其诊断的首选检查方法。     

儿童先天性下腰椎和腰骶段半椎体畸形冠状面平衡状况与外科矫形选择

目的分析不同矫形方式对儿童先天性下腰椎和腰骶段半椎体畸形冠状面平衡的影响及疗效。方法将20例先天性下腰椎和腰骶段半椎体畸形患儿纳入研究,按术前冠状面平衡状况分为A组(平衡)、B组(对侧偏离失衡)、C组(同侧偏离失衡)。均行一期后路半椎体切除联合椎弓根钉内固定植骨;A组行凸侧与凹侧压缩、撑开均等正畸;B组行单纯压缩;C组增加L_5/S_1反向凸侧撑开、凹侧压缩正畸。至少随访24个月,观察正畸情况。结果术后A组5例维持冠状面平衡,B组仅1例未纠正平衡,C组全部平衡;末次随访冠状面、矢状面Cobb角以及冠状面、矢状面平衡与术前比较均显著改善;末次随访盆骨倾斜角为(1.09±1.0)°,与术前差异显著(P0.05)。末次随访冠状面、矢状面Cobb角正畸率分别为(68.34±9.25)%、(45.63±7.75)%。三组均无明显并发症和不良反应。结论冠状面失衡在儿童先天性下腰椎和腰骶半椎体畸形中较常见,一期后路半椎体联合椎弓根钉植骨具有一定疗效,需在术中根据患者冠状面排列情况进行恰当的正畸操作。     

三维运动解析系统测试脑卒中偏瘫步态的运动学定量评价

背景:近年来兴起的三维运动解析技术,可获得多项行走过程中的生物力学参数,代表了目前步态生物力学研究的先进水平.目前该技术在国外开展较多,而国内则较少.国内有限的研究主要集中在对偏瘫患侧下肢矢状面上运动的分析.目的:对偏瘫患者步行运动进行三维立体运动学分析,与正常步态对比,分析脑卒中偏瘫步态的运动学变化特征.方法:运用三维运动解析系统,对10例首发缺血性脑卒中偏瘫患者进行步态分析,以10例健康者作为对照.检测健康对照组步行过程中的基本时空参数、步态周期参数与骨盆三维运动角度参数,并对其运动过程中的对称性进行分析.检测两组下肢髋、膝、踝关节的三维运动学角度参数,对比两组下肢关节运动在矢状面、横断面与冠状面上的变化特征.结果与结论:偏瘫步态表现出下肢运动膝关节屈曲受限,膝关节活动度减小.髋关节内收、旋内不足,外展与旋外角度增大.提示三维运动解析系统测试可测定偏瘫患者步行功能,定量评价偏瘫患者下肢关节运动变化,从而进行相应针对性的稳定性与协调性训练.     

正常腰椎椎间小关节角度的CT测量研究

目的　为了研究正常人群腰椎间关节与矢、冠状面角度。方法　采用CT扫描 ,测量 10 0例正常人腰椎小关节与冠状面的角度 ,每 10岁为一年龄组 ,男女性别各区分 5组。结果　①相同腰椎节段不同年龄组之间椎间小关节与冠状面所成角度差异无显著性 (P >0 .0 5 ) ;②相同腰椎节段椎间小关节与冠状面所成角度 ,男女两性之间差别无显著性 (P >0 .0 5 ) ;③椎间小关节与冠状面的角度大小与腰椎的节段呈负相关 ,从L1,2 至L5S1水平 ,椎间小关节与冠状面角度有逐渐减小或与矢状面的角度有逐渐增大的趋势 ;④L1,2 ～L3 ,4椎间小关节与冠状面所成的角度为 62 .1°～ 5 3 .1° ,L4,5～L5S1为 44 .5～ 3 7.7°。结论　CT是观察腰椎小关节结构较准确的方法。L1,2 ～L3 ,4椎间小关节角度偏矢状面 ,L4,5～L5S1椎间小关节角度更偏冠状面。     

Isola钉棒系统三维矫形改善脊柱侧凸患者冠、矢状面及旋转畸形的改善效果

目的:评价应用Isola钉棒系统矫正脊柱侧凸冠状面、矢状面和轴状面畸形患者的术后功能效果。方法:回顾性分析西安市红十字会医院脊柱科2001-03/2003-06应用Isola钉棒系统治疗脊柱侧凸患者22例。特发性侧凸18例,先天性侧凸4例。男13例,女9例;年龄12～18岁,平均14.5岁;术前冠状面Cobb角45°～83°,平均62°,矢状面Cobb角12°～54°,平均34°,椎体旋转按Nash-Moe分型I度6例,II度13例,III度3例。结果:术后冠状位矫正为20°～31°,矫正率为62%～85%,平均69%,矢状位矫正为21°～32°,平均26°。椎体旋转矫正I度。随访9个月～3年,平均2.4年,植骨融合良好,矫正角度丢失率<4.4%。结论:应用Isola钉棒内固定系统校正脊柱侧凸,利用悬臂技术产生的平移力获得冠状面良好矫正率的同时,可获得矢状面的矫正,并保持躯干平衡。     

运动想象对脑卒中患者偏瘫步态和步行能力的影响

目的:探讨运动想象对脑卒中患者步态的时间与空间参数和步行能力的影响。方法:选择34例慢性偏瘫患者分为治疗组(n=18)和对照组(n=16),采用运动解析系统评测运动想象前后及12周随访时的最大步行速度、步态时相和时间-空间参数。结果:运动想象治疗前后及第12周随访时,最大步行速度、步态时间-空间参数、时相参数和步态不对称指数差异均有显著性意义(P0.01),治疗6周后与对照组比较差异也有显著性意义(P0.05)。PostHoc检验,治疗前与12周随访时比较,步频、步幅、健侧步长和不对称指数差异有显著性意义(P0.05);与治疗第3周比较,所有评价指标差异有显著性意义(P0.05);与第6周比较,除双腿支撑期外,其他参数差异均有显著性意义(P0.05);治疗第6周和12周随访时比较,只有不对称指数差异有显著性意义(P0.01)。结论:运动想象可以改善偏瘫步态时间-空间和时相参数,矫正步态不对称,提高步行能力。     

Isola钉棒系统三维矫形改善脊柱侧凸患者冠、矢状面及旋转畸形的改善效果

目的:评价应用Isola钉棒系统矫正脊柱侧凸冠状面、矢状面和轴状面畸形患者的术后功能效果.方法:回顾性分析西安市红十字会医院脊柱科2001-03/2003-06应用Isola钉棒系统治疗脊柱侧凸患者22例.特发性侧凸18例,先天性侧凸4例.男13例,女9例;年龄12～18岁,平均14.5岁;术前冠状面Cobb角45&;#176;～83&;#176;,平均62&;#176;,矢状面Cobb角12&;#176;～54&;#176;,平均34&;#176;,椎体旋转按Nash-Moe分型Ⅰ度6例,Ⅱ度13例,Ⅲ度3例.结果:术后冠状位矫正为20&;#176;～31 &;#176;,矫正率为62%～85%,平均69%,矢状位矫正为21&;#176;～32&;#176;,平均26&;#176;.椎体旋转矫正Ⅰ度.随访9个月～3年,平均2.4年,植骨融合良好,矫正角度丢失率＜4.4%.结论:应用Isola钉棒内固定系统校正脊柱侧凸,利用悬臂技术产生的平移力获得冠状面良好矫正率的同时,可获得矢状面的矫正,并保持躯干平衡.     

模拟颅脑受撞击致伤时颅内应力的光弹性法测定

目的　采用模拟人体颅脑和光弹性法 ,观察颅脑受撞击时颅内在不同位置 (额、顶、枕和颞部 )的剪应力变化。方法　采用光弹性材料制做矢状面、冠状面两种颅脑光弹性模型 ,两种模型均包含颅骨和脑体两种结构 ,脑体由对应于人体脑解剖分叶的几部分组成。在模型的不同位置分别施加相同的撞击载荷 ,用动态光弹性仪记录模型每次受载后 0～ 12 0 0 μs之间的 3 2幅等差线照片。根据瞬时等差线照片计算最大剪应力。结果　在模拟人脑的颅骨中 ,以矢状面受顶载、冠状面受顶载、颞载时的应力为最大 ;在光弹材料模拟的脑体中 ,以矢状面受顶载、冠状面受顶载时的应力为最大。结论　应力最大部位 (应力集中点 )在闭合性颅脑损伤中是发生骨折、脑挫伤、撕裂损伤的常见部位 ,说明剪切应力是造成上述损伤的主要原因。     

主动脉瓣病变瓣环几何构型的二维和三维经胸超声心动图研究

目的探讨实时三维经胸超声心动图(RT-3D-TTE)观察主动脉瓣病变患者瓣环几何构型的临床应用价值。方法选择主动脉瓣病变拟行主动脉瓣置换术的患者45例为病变组,年龄、性别相匹配的体检健康者40例为对照组。术前行二维经胸超声心动图(2D-TTE)和RT-3D-TTE测量主动脉瓣环径,术中应用外科测瓣器测量瓣环径。结果病变组2D-TTE、RT-3D-TTE矢状面、冠状面及手术中直径分别为(24.92±5.52)mm、(25.32±4.54)mm、(26.72±4.54)mm和(27.02±3.43)mm,2D-TTE直径小于RT-3D-TTE直径及手术中直径(P0.05)。2D-TTE、RT-3D-TTE直径与手术中直径之间均具有相关性,RT-3D-TTE冠状面直径相关性最佳(r为0.842)。两组冠状面直径大于矢状面直径(P0.05),病变组RT-3D-TTE冠状面直径大于对照组(P0.05)。结论主动脉瓣环近似椭圆形,冠状面直径较大。RT-3D-TTE测量的主动脉冠状面直径与手术中直径相关性最佳,对主动脉瓣置换术瓣膜大小的选择有参考意义。     

膝关节前交叉韧带的MRI三维成像研究

目的 探讨MRI三维成像技术(M3D/cube T2WI)在膝关节前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)正常显示和损伤诊断的价值.方法 选取30例正常自愿者(对照组)及11例ACL损伤病例(损伤组),在GE 1.5 T磁共振分别行MRI常规膝关节矢状面T1WI、FSE压脂T2WI(f...     

青少年特发性脊柱侧凸患者步态运动学及足底压力特征分析

目的 探讨青少年特发性脊柱侧凸(AIS)是否对患者跑台运动过程中步态运动学及足底压力分布产生影响.方法 共选取18例青少年特发性脊柱侧凸患者纳入AIS组,同时选取18例脊柱发育正常的同龄青少年纳入正常组.采用三维运动捕捉系统及足底压力鞋垫系统采集2组对象在不同跑台速度(包括6 km/h、8 km/h及10km/h)下的步态运动学及足底压力分布数据.结果 AIS患者在三种速度跑台运动中,其两侧下肢关节在矢状面内的运动及躯干在额状面及横截面内的运动均未出现左右不对称现象.与正常组不同,AIS组患者在运动中其足底压力表现出双侧不平衡现象,以主弯凹侧下肢支撑时的足底最大压力[以6 km/h运动时为(0.128±0.01) N/cm2·kg,以8 km/h运动时为(0.168±0.02)N/cm2·kg,以10 km/h运动时为(0.190±0.03) N/cm2·kg]明显高于以主弯凸侧下肢支撑时的足底最大压力[以6 km/h运动时为(0.115±0.01) N/cm2·kg,以8 km/h运动时为(0.152±0.02) N/cm2·kg,以10 km/h运动时为(0.181±0.03)N/cm2·kg](P＜0.05).结论 与步态运动学指标比较,足底压力指标对于评估AIS患者运动对称性具有更佳敏感性.     

膝关节前交叉韧带与冠状面成角分析和斜冠状位扫描的建立

目的:明确膝关节前交叉韧带解剖取向轴和冠状面成角,从而进一步调整MRI扫描角度,建立新的扫描方法。方法:实验于2004-09/2005-01分别在解放军第三军医大学西南医院四肢关节核磁共振室、第三军医大学解剖实验室完成。对既往前交叉韧带全长显示清楚的120例成人(男女各60例)的MRI影像(斜矢状位)按左右膝、性别分组,在Artoscan-C上测量前交叉韧带与冠状面成角及前交叉韧带长度和厚度。将国人新鲜成人膝关节标本在改进的TK-6350型数控铣床上,进行矢状位冰冻薄层解剖切片,对前交叉韧带进行解剖观察。以前交叉韧带与冠状面所成角度试行膝关节斜冠状位扫描,使MRI扫描方向与前交叉韧带斜冠方向上的解剖取向轴一致,并分析简化操作,建立斜冠状位扫描方法。结果:①左右膝关节前交叉韧带的测量值在斜矢状位差异无显著性意义(P>0.05)。②男性前交叉韧带在斜矢状位测量长度和厚度高于女性,差异有非常显著性意义[分别为(36.45±1.98),(34.52±1.93)mm;(6.09±1.07),(5.45±1.13)mm,P<0.01],和冠状面的角度高于女性,差异有显著性意义[分别为(36.4±2.5)°,(35.4±2.5)°,P<0.05]。伸膝位下前交叉韧带与冠状面的角度相对较恒定,走行平直,可以依据该角度行平行于前交叉韧带的薄层斜冠状位MRI扫描。结论:薄层斜冠状位MRI扫描是一种显示前交叉韧带解剖结构较好的方法。     

长、短节段融合内固定治疗成人退变性脊柱侧凸的临床效果对比研究

目的观察长、短节段融合内固定治疗成人退变性脊柱侧凸的临床效果。方法选择我院2014年11月—2016年6月收治的成人退变性脊柱侧凸53例,根据不同融合节段,分为长节段融合内固定组(长节段组)27例与短节段融合内固定组(短节段组)26例。比较减压节段、融合节段、术中出血量、手术时间和住院时间,记录治疗前、治疗后1年Cobb's角、冠状面平衡和矢状面平衡情况及其改善率,观察并发症发生情况。结果与长节段组比较,短节段组融合节段、术中出血量均减少,手术时间、住院时间均缩短,差异均有统计学意义(P0.05)。两组治疗前、治疗后1年Cobb's角、冠状面平衡、矢状面平衡比较差异均有统计学意义(P0.05);与本组治疗前比较,两组治疗后1年Cobb's角、冠状面平衡、矢状面平衡降低(P0.05);与短节段组比较,长节段组治疗后1年Cobb's角改善率、冠状面平衡改善率均明显升高(P0.05)。长节段组、短节段组并发症发生率分别为37.04%(10/27)、26.92%(7/26)(P0.05)。结论临床应根据成人退变性脊柱侧凸的具体特征,选择合适的节段融合内固定术,以改善预后,减少围术期并发症的发生。     

经后路责任节段减压、长节段矫形固定融合治疗退变性腰椎侧凸

目的:探讨经后路责任节段减压、长节段矫形固定融合治疗退变性腰椎侧凸(DLS)的中期疗效。方法:通过影像学方法和临床功能的评分分析经后路责任节段减压、长节段矫形固定融合治疗的33例DLS患者的临床疗效。结果:所有患者均获得随访,平均随访时间(5.2±1.1)年。视觉模拟量表评分(VAS)和日本矫形外科协会评分(JOA)术后3个月及末次随访较术前改善,差异有统计学意义(P<0.05);冠状面Cobb角、矢状面腰椎前凸角、冠状面失衡及矢状面失衡术后3个月、末次随访之间对比差异无统计学意义,与术前比较差异均有统计学意义(P<0.05)。术后2年出现3例腰部轴性疼痛加重,4例轻度下肢麻木。结论:经后路责任节段减压、长节段矫形固定融合是治疗冠状面Cobb角>30°、冠状面和矢状面失衡的DLS的有效方法,其中期疗效较好。