斜方肌对重度Lenke1型侧凸脊柱影响的有限元分析

目的 建立考虑斜方肌的脊柱侧凸有限元模型,探究斜方肌对脊柱的力学特性影响。方法 建立脊柱侧凸患者胸腰椎及骶骨的有限元模型,并进行模型有效性验证。之后加入肩胛骨和斜方肌,模拟分析上躯干不同工况下斜方肌对Lenke1型侧凸脊柱各部分的影响。结果 脊柱-肌肉模型侧屈活动度比脊柱模型小0.23%,椎间盘轴向旋转平均降低0.078°;软组织应力在小关节上分布更均匀,软组织所受应力变化更平稳;6种工况中87.5%的腰椎小关节所受应力减小。结论 斜方肌可以增强脊柱抵抗变形的能力,同时使应力在脊柱上更符合循序渐进的分布,腰椎受力更小使得人体可以承受更多的外载荷。所建脊柱-肌肉模型更贴合实际,对于临床具有一定的参考价值。

仰卧固定支点侧屈位片评估青少年特发性脊柱侧凸脊柱柔韧性的临床价值

青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scolio-sis,AIS）矫形手术的目的是在融合较短脊柱节段的条件下矫正畸形,得到一个在冠状面和矢状面平衡的躯干。术前柔韧性评估在确定脊柱侧凸的结构性特点、融合节段的范围、预测矫形效果等方面具有重要意义[1]。目前评估柔韧性主要依靠各种姿势产生矫形力,并在其作用下拍摄X线影像。虽然柔韧性作为脊柱侧凸术前常规评估的指标已被广泛使用,但摄影时施加的矫形力不稳定,

重度成人特发性脊柱侧凸脊柱-骨盆矢状面特点分析

目的:探讨重度成人特发性脊柱侧凸患者脊柱-骨盆矢状面平衡特点。方法:本研究纳入79名正常志愿者(正常组)、83例轻中度成人特发性脊柱侧凸患者(Cobb角<60°)以及69例重度成人特发性脊柱侧凸患者(Cobb角>80°),再根据主弯部位分为胸弯组及胸腰弯/腰弯组,测量各组冠状面参数包括主弯Cobb角、冠状面偏移(CB)以及顶椎偏移(AVT),矢状面参数包括矢状面偏移(SVA)、胸椎后凸角(TK)、胸腰后凸角(TLK)、腰椎前凸角(LL)、骨盆入射角(PI)、骨盆倾斜角(PT)和骶骨倾斜角(SS)、骨盆厚度(PTH)、骶骨股骨距离(SFD)、骶骨骨盆角(PRS1)、PI与LL差值(PI-LL)、PT与PI比值(PT/PI)以及C7铅垂线与骶骨中心距离(HA-C7PL)。比较各组间冠状面及矢状面参数的特点及各参数间的相关性。相关性分析使用Pearson相关分析。不同疾病组同一参数间的对比研究使用单因素方差分析及两两比较q检验。结果:与正常组相比,重度成人特发性脊柱侧凸患者的LL、TLK、TK及PRS1显著增大,PI、PT、PTH、SFD及PI-LL显著减小,重度胸腰弯/腰弯组的SVA显著增大而SS显著减小,但SVA在平衡范围内。正常组与轻中度胸弯组,冠状面及矢状面参数间无相关性。在轻中度胸腰弯/腰弯组、重度胸弯组及重度胸腰弯/腰弯组,Cobb角与TK、TLK具有相关性。在所有组中,LL与TK、LL与TLK、PI与PT及PI与SS均具有相关性。在正常组、重度胸弯组及重度胸腰弯/腰弯组中,TK与TLK具有相关性。轻中度胸腰弯/腰弯组CB与PT具有相关性;重度胸弯组中,CB与TLK、SS具有相关性;重度胸腰弯/腰弯组,冠状面Cobb角与LL及CB与PT、SS具有相关性。在重度胸腰弯/腰弯组中,LL与SVA具有相关性。在重度脊柱侧凸组中,TK与SVA具有相关性。结论:重度成人特发性脊柱侧凸矢状面排列具有自身特点,表现为TK、TLK、LL的显著增大与PI、PT的显著减小;冠状面参数中冠状面主弯Cobb角与TK、TLK及CB与SS均具有相关性,矢状面参数中TK、TLK与LL三者之间及TK与SVA之间均具有相关性;骨盆发生明显的形态学改变,表现为狭长水平的形态。

特发性脊柱侧凸脊柱高度损失率与肺功能的关系

目的探讨特发性脊柱侧凸脊柱高度损失率与肺功能的关系。方法复习1995～1999年采用Scofix法矫形的特发性脊柱侧凸26例，检查患者肺功能，应用脊柱高度损失率方法计算术前、术后脊柱高度损失率、脊柱高度损失纠正率，比较其关系。结果特发性脊柱侧凸患者肺容量、通气功能障碍程度与脊柱高度损失率呈正相关,术后肺容量、通气功能改善程度与术后脊柱高度损失纠正率呈正相关。结论特发性脊柱侧凸患者脊柱高度损失率越大，肺容量越小，肺通气功能越差；术后脊柱高度损失纠正率越大，肺容量、肺通气功能改善越好。

基于CT图像的侧凸脊柱胸腰段及骶骨整体三维有限元模型的建立

探讨AIS患者的胸椎T1-T12、腰椎L1-L5及骶骨整体三维有限元模型建立方法,建立侧凸脊柱胸腰段及骶骨整体三维有限元模型。对患者进行螺旋CT扫描,获得特发性脊柱侧凸患者T1至骶骨整段DICOM格式的CT数据文件。通过图像、图形处理软件从CT数据中提取脊柱组织的轮廓信息,构建侧凸脊柱胸腰段及骶骨整体的三维几何模型,并与现有文献中的模型进行对比分析。所建模型包括皮质骨、松质骨、椎间盘、韧带等组织,共102371单元、132877节点。对比分析结果表明,同等边界条件下,利用该模型计算得到的脊柱各部位的应力和位移分布与文献中的结果基本吻合。所建立的胸腰骶整体脊柱的三维有限元模型是有效、可靠的,为特发性侧凸脊柱的生物力学特性研究及临床矫形治疗仿真提供数值分析平台,同时为患者个性化矫形支具设计的理论研究提供支持。

青少年特发性脊柱侧凸脊柱形态的评价及研究进展

青少年特发性脊柱侧凸(Adolescent idiopathic scoliosis,AIS)是脊柱侧凸类疾患中最常见的一个类型,随着对AIS脊柱复杂结构认识的深入及现代影像学技术的进步,脊柱形态的评价也趋于直观和精确。本文主要综述了不同体位处理下的脊柱X线摄片的优劣,以及CT、磁共振检查在评价脊柱形态方面的研究及进展。

青少年特发性侧凸脊柱的动态特性

目的基于人体脊柱侧凸CT图像建立胸椎至骶椎T1～S三维有限元模型,并研究模型的动力学特性。方法采用轴向压缩和剪切加载方式验证所建立的侧凸脊柱模型,验证结果与前人实验数据非常吻合。利用有限元软件ABAQUS对侧凸脊柱进行模态和稳态分析,并提取稳态分析在5、10Hz振动频率下模型的动态响应。结果模态分析提取前4阶模态,前2阶模态的固有频率分别为1.097、1.384Hz,振型分别为屈伸和侧弯。第3、4阶模态固有频率分别为5.688、28.090Hz,振型分别为垂直振动和绕竖直轴扭转。稳态分析中在模态固有频率附近出现振幅峰值,而且脊柱侧凸段椎体的平均振幅要明显大于其他节段椎体的平均振幅。在5、10Hz振动频率下,应力主要集中在脊柱侧凸节段的凹侧和凸侧以及侧凸节段的椎间盘上,且分布不均匀。结论脊柱侧凸患者的侧凸节段是脊柱的薄弱环节,在振动环境中更容易受到损伤,应尽量避免处于振动的环境中,特别是对自身较为敏感的频率范围。研究结果为侧凸患者的康复治疗、防护、临床病理研究提供方法性辅助和力学分析依据。

Lenke3型特发性侧凸脊柱的动态特性

目的探讨Lenke3型脊柱侧凸有限元模型的动力学响应。方法利用Lenke3型脊柱侧凸患者CT扫描图像建立有限元模型,对模型进行有效性验证。并对模型进行模态分析、谐响应分析和瞬态动力学分析。结果本模型第1阶固有频率仅为1.2 Hz;在第1阶固有频率时,有限元模型的振幅最大。在同一共振频率时,胸弯曲椎体比腰弯曲椎体振幅大;从T6到L2椎体,各方向的振幅依次减弱。结论人体脊柱畸形程度可能影响脊柱对振动的感知。脊柱畸形程度越高,对振动的敏感程度就越高。第1固有频率对Lenke3型脊柱侧凸患者危害最大;在循环载荷下,胸弯曲椎体比腰弯曲椎体更易产生较大变形;越靠近T1椎体,振动幅度就越大。

计算机辅助测量青少年特发性脊柱侧凸脊柱长度的方法及可行性分析

目的 :提出一种新的计算机辅助测量青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)脊柱长度的方法,评价其准确性和可重复性。方法:在前后站立位脊柱全长正位X线片上选取每个椎体的四个顶点,基于Matlab 6.5软件,设定程序确定L4下终板至T1上终板的中线,将中线上点的距离和作为脊柱长度。由1名医师采用计算机辅助测量方法和2名医师采用手工测量方法,随机选取5例AIS患者并对每例患者进行5次重复测量,计算两种方法测量结果的均值和标准差,评价计算机辅助测量脊柱长度方法的准确性和可重复性。选取45例AIS患者,其中女38例,男7例,年龄10～16岁(13.5±1.5岁);Cobb角10°～45°(32.5°±8.7°)。由同一骨科医师在前后站立位脊柱全长正位X线片上分别采用手工测量方法和计算机辅助测量方法获得T1～L4脊柱长度,计算均值和标准差,比较两种测量方法的结果是否存在差异。应用计算机辅助测量方法测量计算出45例AIS患者L4～T1的脊柱长度,对同一医师应用该测量方法间隔4周的两次测量结果做比较,分析同一观察者在不同时间的可重复性;对3名不同医师分别应用该测量方法的测量结果做比较,分析该方法不同观察者间的可重复性。结果:应用计算机辅助测量方法测量5例AIS患者的脊柱长度(±s)分别为325.8±0.46mm、391.3±0.43mm、476.7±0.04mm、441.3±0.79mm和432.8±0.50mm,2名医师应用手工测量方法测量5例AIS患者的脊柱长度分别为325.7±8.3mm、390.9±7.6mm、476.7±6.0mm、441.5±8.2mm、433.1±6.0mm和326.2±5.9mm、391.4±7.5mm、476.1±5.8mm、441.6±8.2mm、432.9±5.8mm,应用计算机辅助测量方法多次测量脊柱长度测得结果的标准差较手工测量结果低得多。采用计算机辅助测量方法与手工测量方法测量45例AIS患者的脊柱长度(±s)分别为404.7±43.2mm和405.1±45.5mm,两组均数比较差异无显著性(P>0.05),采用计算机辅助测量方法测量AIS脊柱长度的同一观察者间隔4周的组内相关系数为0.995(P<0.05),不同观察者间的组内相关系数为0.942(P<0.05)。结论:计算机辅助测量AIS患者脊柱长度的方法较传统的手工测量方法操作简单,并且其准确性和可重复性均较好。

后路矫形手术对青少年特发性脊柱侧凸脊柱高度的影响

目的观察青少年特发性脊柱侧凸(AIS)运用后路矫形手术对脊柱高度影响。方法资料选择2015年4月—2016年4月于该院(即内蒙古医科大学第二附属医院)医治的122例脊柱侧凸患者,实施后路矫形手术,根据X射线片检查的脊柱弯曲状况分双弯组(DC=56例)与单弯组(SC=66例),观察两组治疗前后主弯Cobb角及SH变化情况。结果经治疗后DC组主弯Cobb角降低幅度(31.57±9.24)°显著大于SC组(26.64±10.29)°,比较差异有统计学意义(P<0.05);且DC组SH增加幅度(35.21±2.84)cm显著高于SC组(3.11±3.03)cm,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论运用后路矫形手术治疗AIS可改善主弯Cobb角及脊柱高度,其中对双弯的改善效果更显著。

Bending位腰椎仰卧侧屈加压位片评估青少年脊柱侧凸脊柱柔韧性的价值

目的:分析青少年脊柱侧凸(AIS)患儿运用Bending位腰椎仰卧侧屈加压位片评估其脊柱柔韧性的价值。方法:以我院2016年8月-2019年8月期间收治的行矫形治疗的28例AIS患儿为研究对象,患儿手术前后均行全脊柱站立正位片评价手术矫正率,同时行仰卧侧屈位片检查、Bending位腰椎仰卧侧屈加压位片,对比两种体位检测的Cobb角、柔韧性及矫正指数。结果:本组患儿行全脊柱站立正位片检查,结果显示患儿术前Cobb角(51.17±11.26)°,术后Cobb角(13.64±2.69)°,手术矫正率为(73.34±4.29);Bending位腰椎仰卧侧屈加压位片检测的Cobb角明显小于腰椎仰卧侧屈位片,而柔韧性、矫正指数更高,数据差异具有显著性(P<0.05)。结论:AIS患儿运用Bending位腰椎仰卧侧屈加压位片可以有效评估脊柱柔韧性,在临床上具有泛用性。

计算机辅助正位X线片测量青少年特发性脊柱侧凸脊柱长度的应用

目的研究计算机辅助正位X线片对青少年特发性脊柱侧凸脊柱长度测量的应用价值。方法选择2019年1月至10月于温州市中医院诊治的青少年特发性脊柱侧凸患者55例,所有患者拍摄全脊柱正位X片,评估计算机辅助测量脊柱长度的准确性和可靠性,其中可靠性采用组内相关系数(ICC)表示。结果由1名医师采用计算机辅助测量方式与2名医师采用手工测量方式,在55例患者中随机选择6例行5次重复测量,结果显示手工测量1、手工测量2、计算机辅助测量脊柱长度差异均无统计学意义(F值分别为0.143、0.151、0.052、0.141、0.072、0.041,均P>0.05);由同1名医师对55例患者分别采用手工测量、计算机辅助方式测量脊柱长度,结果显示手工测量、计算机辅助测量脊柱长度差异无统计学意义(t=0.593,P>0.05);由同1名医师使用计算机辅助测量方式对55例患者到院次日与间隔28d后测量脊柱长度,结果显示同一观察者不同时间段的ICC值及95%CI为0.992(0.990~0.996);由3名培训后医师对55例患者使用计算机辅助测量方式测量脊柱长度,结果显示不同观察者的ICC值及95%CI为0.922(0.913~0.974)。结论采用计算机辅助正位X线片方法测量青少年特发性脊柱侧凸脊柱长度,操作简单,其测量结果与手工测量结果相近,且具有可重复性。

3D打印导板技术联合多次去旋转治疗重度僵硬性脊柱侧凸

背景:近年来,随着3D打印技术的发展,使得外科手术走向个性化、精准化。3D打印导板技术可实现术前规划、术中导航,使得外科手术更加精准。临床中重度僵硬性脊柱侧弯矫形术中仍面临置钉准确性不高导致螺钉松动甚至引起神经并发症的问题,现有关于3D打印导板技术指导重度僵硬性脊柱侧弯术中置钉的研究不多。目的:评价3D打印导向模板技术联合后路多次去旋转治疗重度僵硬性脊柱侧凸的临床效果。方法:回顾性分析3D打印导向模板椎弓根螺钉置入后联合施行后路多次转棒去旋转技术治疗重度脊柱侧凸6例患者的临床资料,男3例,女3例,手术时年龄15-23岁,平均(18.17±3.49)岁。分析术后2周和术后18个月时脊柱侧弯相关参数的变化,进行统计学分析。结果与结论:(1)手术时间280-540 min,平均(340.83±102.20)min,术中出血量1000-4000 mL,平均(2000.00±1073.70)mL,固定节段9-14个椎体,平均(11.83±1.72)个椎体,矫形过程中未出现螺钉松动;(2)所有患者均获得随访,术后2周全脊柱正侧位片显示冠状位主弯的cobb角、冠状面C_(7)铅垂线和S1正中线的距离、矢状面C_(7)铅垂线和S1后缘的距离、顶椎偏移、胸椎后凸角、腰椎前凸角均获得明显矫正,主弯的cobb角平均矫正率62.22%,术后18个月随访各参数较术后2周无明显变化,矫形效果满意,无感染和内固定断裂;(3)围术期切口延迟愈合1例,经过换药处理瘢痕愈合,未出现神经并发症;(4)结果表明3D打印导向模板结合后路多次转棒去旋转技术治疗重度僵硬性脊柱侧凸畸形安全有效,矫形效果满意。

上端融合椎的选择对Lenke 5C型特发性脊柱侧凸患者术后肩平衡的影响

目的评估Lenke 5C型青少年特发性脊柱侧凸(Adolescent idiopathic Scoliosis,AIS)上端融合椎(The upper instrumented vertebra,UIV)为上端椎(The upper end vertebra,UEV)和UEV+1对患者术后肩平衡的影响。方法回顾性分析2012年1月至2019年12月48例Lenke 5C型AIS患者的资料,所有患者均行后路矫形选择性胸腰椎融合术,根据UIV和UEV之间的关系,将UIV作为UEV的设定为UEV组,将UIV作为UEV+1的设定为UEV+1组,比较两组影像学参数和临床结果的异同。结果48例患者均随访2年以上,UEV组26例,UEV+1组22例。UEV+1组术后末次随访时TL/L矫正率明显高于UEV组(73.14%vs 63.71%,P<0.05),UIV倾斜度明显降低,影像学的肩高度差(RSH)绝对值显著增加(7.63 mm vs 0.72 mm,P<0.05),冠状面失衡绝对值显著增加(12.02 mm vs 4.81 mm,P<0.05)。UEV+1组术后肩失衡(RSH≥20 mm)发生率明显高于UEV组。两组在矢状位排列和患者预后方面差异无统计学意义(P>0.05)。结论当UIV选择为UEV+1时,TL/L矫正率提高,但增加了肩和冠状面失衡的风险,临床应尽可能选择UEV作为UIV,以维持AIS患者肩平衡。

下肢锻炼装置在青少年特发性脊柱侧凸患者术后直腿抬高训练中的应用效果研究

目的:分析应用团队自主研发的下肢锻炼装置对青少年特发性脊柱侧凸患者术后直腿抬高训练效果的影响,为临床实践提供依据。方法:采用方便抽样的方法,纳入2021年1月至2022年12月入住北京市某三级甲等医院骨科且符合纳入和排除标准的青少年特发性脊柱侧凸患者为研究对象,共计119例,按随机数字表法分为实验组62例、对照组57例。对照组使用传统的宣教方法,责任护士指导并督促患者进行直腿抬高训练;实验组在此基础上,责任护士使用下肢锻炼装置对患者进行直腿抬高训练的指导和督促,比较两组研究对象直腿抬高训练的完成情况及效果。结果:实验组的直腿抬高训练完成率及准确率更高,患者术后首次排气时间更短,患者功能锻炼满意度更高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:下肢锻炼装置能够明显提高青少年特发性脊柱侧凸患者术后直腿抬高训练的完成率及准确性,促进患者术后胃肠功能恢复,有效提高患者满意度。

青少年特发性脊柱侧凸患者术后早期离床活动的研究进展

青少年特发性脊柱侧凸行后路矫形融合术患者术后早期离床活动可促进呼吸、胃肠、肌肉骨骼等多系统功能恢复,有利于预防肺部感染、压力性损伤和下肢深静脉血栓形成。文章综述了青少年特发性脊柱侧凸患者术后早期离床活动的时机、内容、效果、影响因素、存在问题等研究进展,旨在为临床医护人员安全有效地指导青少年特发性脊柱侧凸患者术后早期离床活动及相关研究提供参考。

三维步态分析方法在脊柱侧凸矫正与康复中的研究进展

脊柱侧凸是一种三维脊柱畸形,其可能导致一系列问题,如疼痛、活动受限、步态模式改变等,从而造成严重的家庭和社会负担。根据患者Cobb角度和是否存在加重风险等因素,目前具有循证医学证据的矫正方式为脊柱矫形器和手术治疗。三维步态评估技术通过客观量化的时空参数、运动学和动力学数据,能够为脊柱侧凸康复提供生物力学评估数据。本综述总结三维步态评估技术在脊柱侧凸矫形器与手术治疗中的应用,以期为脊柱侧凸矫形器和手术治疗提供生物力学数据支撑,为三维步态分析技术的应用提供研究基础。

摄影测量技术在脊柱侧凸诊疗中的应用进展

脊柱侧凸又称脊柱侧弯,是以冠状面偏离、矢状面失衡、水平面旋转为特征的三维畸形[1]。根据发病原理主要分为原发性(特发性)脊柱侧凸(idiopathic scoliosis,IS)和继发性脊柱侧凸(nonstructural scoliosis,NS)[2],其中IS更会导致运动、步态障碍及心理问题[3-5]。

骨粘连蛋白促骨髓来源间充质干细胞成骨分化在青少年特发性脊柱侧凸中的作用

目的探究骨骼肌分泌的骨粘连蛋白(Osteonectin)促骨髓来源间充质干细胞(BMSC)成骨分化在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中的作用。方法纳入30例AIS患者,根据X射线片测量的Cobb角,将其分为轻度AIS组和重度AIS组。比较2组患者腰椎和骨骼肌骨密度(BMD)。收集2组患者BMSC,通过流式细胞术检测CD73和CD90蛋白表达,qRT-PCR检测Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平,ELISA检测碱性磷酸酶(ALP)活性。收集2组患者骨骼肌,检测Osteonectin mRNA和蛋白表达水平。ELISA检测2组患者血清中Osteonectin水平。体外培养BMSC,分为BMSC组(无特殊处理)和BMSC+Osteonectin组(添加Osteonectin),检测Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平及ALP活性。结果与轻度AIS组比较,重度AIS组患者腰椎和骨骼肌BMD降低(P<0.05),BMSC中Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平降低(P<0.05),ALP活性降低(P<0.05);骨骼肌中Osteonectin mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.05);血清中Osteonectin水平降低(P<0.05)。与BMSC组比较,BMSC+Osteonectin组细胞Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平升高(P<0.05),ALP活性升高(P<0.05)。结论AIS患者骨骼肌分泌Osteonectin减少,BMSC的成骨分化能力降低。外源性补充Osteonectin可改善BMSC的成骨分化能力,可能有助于AIS病情的恢复。