1~6岁儿童枢椎经椎板螺钉内固定的可行性研究

目的　探讨1~6岁儿童枢椎经椎板行3.5 mm螺钉内固定的可行性。 方法 选取1~6岁儿童45例,每两岁一组分为A、B、C 3组,将其颈椎CT原始数据行三维重建后测量椎板上、中、下缘宽度,椎板高和长度,椎板上倾角及内倾角等参数。 结果　椎板各指标随年龄增长呈上升趋势。限制枢椎板螺钉置钉的主要因素是椎板中缘宽（LWM）和进钉点至椎板外缘距离（ELE）,LWM中A组为（4.69±0.45）mm;B组（7.13±1.61）mm;C组（7.72±1.28）mm。ELE中A组为（15.44±6.98）mm,B组（23.67±1.86）mm;C组（27.75±2.39）mm。模拟椎板螺钉置入时,A组入钉点为同侧棘突左、右分支交界处;B组入钉点为螺钉所在椎板对侧的棘突分支中缘;C组入钉点为螺钉所在椎板对侧的棘突分支上缘。 结论 1~6岁儿童枢椎板均具有置入3.5 mm螺钉的可行性,但不同年龄置钉方式应有所不同。     

三四岁儿童基底核团的三维形态学特点

文题释义：脑功能：前额叶皮质,被认为是认知的主要区域,与皮质下的脑区,特别是基底核有很强的联系,基底核主要参与运动过程。皮质负责启动认知、运动和行为指令,基底核通过正反馈执行这些指令。 大脑基底核：是埋藏在两侧大脑半球深部的一些灰质团块,是组成锥体外系的主要结构。它主要包括尾状核、豆状核(壳核和苍白球)、屏状核以及杏仁复合体。 背景：国内外对于成人大脑基底核团的研究较多,多借助影像学手段测量,而关于三四岁儿童基底核团形态学三维重建与测量甚少。 目的：建立三四岁儿童基底核团的三维立体模式,与其他年龄段进行比较,为探讨基底核团的神经发育提供形态学依据。 方法：选取三四岁儿童尸体15例,薄层切割基底核团,并完成其主要结构精确分割的图像数据集;分析各断面标本主要结构的横断面,在特定断面测量相关结构的径线和角度,比较侧别间差异;对原始数据进行重新采样,建立基底核团三维空间坐标系。测量基底核团主要结构的形态大小,明确解剖标识,量化空间信息,建立模型和公共参考系统;三维立体显示基底核团结构,对于各个结构赋以不同颜色,清晰显示其各结构间边界,并行任意角度旋转切割,观测其内部结构。研究方案的实施符合内蒙古医科大学的相关伦理要求。标本均为儿童监护人自愿捐献并签署“知情同意书”。 结果与结论：①获得儿童标本基底核团的连续横断面图像信息,通过重建获得其三维模型,重建结构不仅可显示其基底核团,测量基底核团体积、经线相关参数,侧别间差异无统计学意义;②所得三维重建结构可行任意角度、不同速度旋转,并可行相应的缩放及透明处理,使重建结构图像更加真实和逼真;③基于体绘制重建三四岁儿童基底核团为神经立体定向导航手术及癫痫等诊治提供形态学依据。 ORCID: 0000-0001-5877-8358(许阳阳);0000-0001-7716-9515(高尚) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

三维数字化测量肾结石的解剖学病因及临床意义

文题释义：肾结石：是泌尿系统最常见的疾病,与饮食中的钙含量和酸性物质增高有关,严重者常需要进行手术治疗,肾结石手术几乎占了泌尿外科手术数量的一半。 三维数字化：利用医学工程软件把人体脏器的实体模型进行虚拟创建,之后进行修改、模拟、设计等一些操作。 背景：肾结石发生病因有很多,但对于肾脏解剖形态学研究是否影响结石的产生还未有明确答案。 目的：重建肾脏的三维立体模型;测量与肾结石病因的相关解剖结构数据进行分析。 方法：随机选取2017年12月至2019年2月在北京房山区良乡医院就诊的30例肾结石患者作为肾结石组,对照组是同期进行体检的正常人30例。两组受试者采集肾脏CT的扫描数据后,利用Mimics 16.0.软件通过图像分割和融合来重建肾脏的三维立体模型;测量肾脏长度、肾脏宽度、肾窦长径、肾窦宽径、肾盂与输尿管连接处直径、肾上缘至棘突纵线距离、肾下缘至棘突纵线距离、肾门至棘突纵线距离;并对肾结石患者肾脏解剖学指标进行多参数Logistics回归分析。结果与结论：①肾结石患者与正常人的肾在肾脏长度、肾脏宽度、肾窦长径、肾窦宽径、肾盂与输尿管连接处直径、肾上缘至棘突纵线距离、肾下缘至棘突纵线距离、肾门至棘突纵线距离方面的三维数字化测量结果差异无统计学意义(P > 0.05)。②肾结石患者肾脏解剖学多参数Logistics回归分析结果表明,肾结石患者的肾脏长度、肾脏宽度、肾窦长径、肾窦宽径、肾盂与输尿管连接处直径、肾上缘至棘突纵线距离、肾下缘至棘突纵线距离、肾门至棘突纵线距离等与肾结石的形成无明显相关性(P > 0.05)。提示肾脏形态学的不同与结石形成无关。ORCID: 0000-0001-6850-7615(武利兵);0000-0001-5877-8358(许阳阳) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

儿童颈椎关节突关节有限元模型的建立与验证

背景:由于儿童颈椎尚未发育成熟,韧带相对松弛、关节面相对水平、钩椎关节开始发育,因此儿童颅颈交界区和下颈椎更易损伤.研究儿童颈部的力学特性和损伤机制对于其保护和治疗具有重要意义.目的:建立4岁儿童全颈椎有限元模型,对比分析各节段关节面的最大应力值,了解其不同运动状态下的力学变化规律.方法:将连续扫描的颈椎断层影像原始数...     

中、下段胸椎侧前方植入物内固定时的椎体数字化测量

背景：有关成人椎体钉进钉点的报道较多,但都只有一般性的描述,且由于不同种族、节段等差异,椎体形态变异较大,其置钉位置的选择也不一致。目的：通过CT扫描结合逆向工程软件建立下胸椎三维立体模型,数字化测量成年国人中下段胸椎侧前方椎骨相关解剖位置CT数据。方法：收集非脊柱疾患病例CT资料,利用Mimics软件建立国人完整中下段胸椎（T4-T12）三维立体模型,测量椎体正中冠状面左、右缘高度,正中矢状面前、中、后缘高度,椎体上终板矢状径及横径,椎体下板终矢状径及横径。结果与结论：国人中下段胸椎椎体上、下终板矢状径及横径均随椎序的增加而增人。在中、下段胸椎椎体卜缘置钉,椎体螺钉的选择有一定的规律;由于椎体的横径始终大于矢状径（3．0—4．0mm）,建议在取材和修剪移植松质骨块时应将骨块修成横行的长方体（长大于宽3．0—4．0mm）。临床中下胸椎侧前方固定时应参考以上数据选择合适的纵行棒进行固定。     

深度学习在青少年特发性脊柱侧凸诊疗中应用的研究进展

青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis,AIS）是指4~18岁青少年所发生的不明原因的Cobb≥10°的脊柱三维结构畸形,是青少年脊柱畸形中最常见的类型。近年来AIS发病率呈逐年上升的趋势,已成为青少年时期的第五大常见病。有研究表明,AIS除与骨密度、激素水平和基因表达等因素有关外,还与儿童和青少年不正确的姿势行为有关。1%~4%[3]的青少年生长发育受到了AIS影响,在影响外观的同时也容易导致青少年心理疾病。因此对于AIS的早发现、早干预、早诊断、早治疗显得尤为重要。如何利用目前的影像学技术清晰显示病变结构的同时,并对大量的图像数据做出快速诊断和风险评估给医生们带来了巨大的挑战。发生侧凸的脊柱在形态学上有其独有的特征,有一定规律可循,这些特征为人工智能的介入提供了切入点。近年来,在我国乃至全世界,以深度学习为基础的人工智能发展迅速,已经成为脊柱医学领域的研究热点。虽然目前深度学习在脊柱疾病诊断及创伤内固定方面的报道层出不穷,但是针对AIS的深度学习仍缺乏综述性报道。笔者就AIS诊疗的不同方面,综述深度学习在其筛查、诊断、治疗及预后评估领域的应用现状和发展趋势。     

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。     

C 4-C 6前路固定参数CT影像数字化钉道模拟测量的临床意义

背景：颈椎前路手术虽入路解剖结构较为复杂,风险大,但能固定颈椎主要承重的前柱,固定较为稳定,复发率较低。由于该项技术较新,临床缺乏相关固定参数。
　　目的：对C4-C6前路固定参数进行测量,为该节段前路固定治疗的广泛开展提供参数参考。
　　方法：选取2009年1月至2012年12月进行颈椎检查C4-C6颈椎无病变的35例研究对象的CT影像学资料,男20例,女15例;年龄25-50岁,平均41.2岁。采用Mimics16.01软件对影像资料进行重建测量椎体前后径及左右径,椎体高,椎骨横突孔的前后径与左右径,左右两侧横突孔内侧缘之间距离,左右两侧椎弓根轴线与矢状轴和水平轴的夹角及长度。
　　结果与结论：椎体左右径C4-C6由(26.67±0.25) mm逐渐增长到(32.89±0.12) mm,椎体前后径C4-C6由(6.89±0.12) mm逐渐增长到(8.85±0.44) mm,不同节段间比较差异均有显著性意义(P<0.05)。椎体正中矢状面前、中、后缘高度从C4[前缘(7.99±0.51) mm,中高为(7.09±0.42) mm,后高为(7.76±0.49) mm];到C6[前缘为(9.89±0.45) mm,中高为(8.42±0.75) mm,后高为(8.84±0.26)mm],椎体间比较差异有显著性意义(P <0.05)。椎骨横突孔前后径和左右径均随椎序的增加而逐渐增加(P <0.05)。C4-C6左右两侧横突孔内侧缘距离由(25.10±0.45) mm逐渐增长到(28.89±0.56) mm,不同节段间比较差异均有显著性意义(P <0.05)。椎弓根轴线与矢状轴和水平轴的夹角及长度均随颈椎序数的增加逐渐增大,差异有显著性意义(P <0.05)。     

CT扫描结合逆向工程软件建立下胸椎三维有限元模型

背景:脊柱生物力学的研究有赖于三维有限元模型的建立,对于下胸椎的生物力学研究,由于其结构特点,使其对有限元模型的准确性和精确性要求更高.目前脊柱有限元研究通常以颈、腰段为多见,对于下胸段方面的研究,目前文献报道不多.目的:通过CT扫描结合逆向工程软件建立下胸椎三维有限元模型,为其进一步生物力学研究奠定基础.方法:选择内蒙古医学院附属医院影像科标本1例,志愿者无脊柱疾患和骨质疏松,对试验方案知情同意.利用非脊柱疾患病例CT资料,利用医学图像处理软件Mimics实现直接从CT图像中提取数据,再利用逆向工程技术平台Geomagic,在可视化的界面下对模型进行修改,建立人完整下胸椎、椎间盘及韧带的有限元模型.结果及结论:利用Mimics,Geomagic等逆向工程软件,结合CT技术对人下胸椎进行了三维重建,精确再现了下胸椎外形解剖特征,实现了对椎体组织内部不同结构的精细区分,下胸椎共具有112 540个四面体单元.提示此方法可以提高建模的效率和可操作性,能够成功的建立符合实验要求的下胸椎有限元模型.     

12-15岁青少年腰椎椎弓根螺钉置入最佳选择的形态学分析

文题释义：椎弓根螺钉：椎弓根置钉是目前脊柱内固定的常用方法,椎弓根形态学参数决定置钉成功率,对于发育中的青少年脊柱疾患,椎弓根螺钉同样发挥重大作用。  三维重建测量：利用三维重建软件对人体组织结构进行3D重建,可清晰完整、更加直观地表现人体组织特点,得到的测量数据更准确,可以更好的服务于临床。 背景：关于成人胸腰段椎弓根形态的研究已经发表了大量文献,但对青少年椎弓根形态的了解较少,尤其是在亚洲人群中。青少年脊柱疾患日益增多且精确的形态学研究较少。 目的：研究内蒙古地区12-15岁青少年腰椎的解剖结构,为椎弓根螺钉置入提供详细资料,确定安全合适的螺钉大小,并为螺钉尺寸设计提供数据参考。 方法：收集内蒙古地区65例12-15岁青少年正常胸腰CT资料,根据年龄分2组,12-13岁31例,14-15岁34例。将连续扫描的胸腰椎断层影像原始数据以DICOM格式导入Mimics 21.0分析与测量,指标包括椎弓根宽、椎弓根高、椎管横径、椎管纵径、椎弓根长、椎弓根外偏角、椎弓根最大外偏角、椎弓根头倾角及椎弓根面积。 结果与结论：①2组L₁-L₄ 椎弓根宽小于椎弓根高,L₅椎弓根宽与椎弓根高相似,椎弓根宽决定螺钉直径,男性大于女性;②12-13岁,螺钉长L₁-L₅均为40-45 mm;14-15岁,螺钉长L₁-L₄为40-45 mm,L₅为45-50 mm;③2组规律相同,椎管横径均大于椎管纵径,椎管横径、椎管纵径之间差异有显著性意义(P < 0.05),男女之间差异无显著性意义;④椎弓根外偏角：12-13岁L₁-L₂变化不大,L₂-L₅逐渐增大;14-15岁L₁-L₅逐渐增大,2组均男性大于女性;⑤椎弓根最大外偏角：2组规律相同,L₁-L₅逐渐增大,随年龄增长而减小,左右侧与性别间差异均无显著性意义,不同年龄间差异有显著性意义(P < 0.05);⑥椎弓根头倾角： 12-13岁为3°-8°,14-15岁为0°-5°;随年龄增长而减小,L₃-L₄男女之间差异有显著性意义(P < 0.05);⑦椎弓根面积：2组规律相同,L₁-L₅逐渐增大,L₄-L₅有一个明显的变化趋势;⑧根据椎弓根参数分析可得出正常青少年腰椎各节段置入螺钉的适合尺寸,帮助临床医师掌握腰椎解剖结构,提高置钉准确性。 ORCID: 0000-0001-5877-8358(许阳阳) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程