简介:目的建立具有详细解剖结构的下颈椎三维非线性有限元模型并验证其有效性。方法对健康成年男性志愿者进行CT扫描,获得C4-7,节段的断层图片,将数据保存为Dicom格式,导入Mimics9.1软件进行三维几何模型重建,形成三维图像,利用Freeform软件进行模型修改和表面划分,以IGES格式转入有限元软件Ansys9.0完成有限元模型建模。下颈椎韧带以非线性的弹性元素建模,韧带的起止点及横截面积根据文献确定,关节突关节定义为有摩擦系数、表面滑动接触关系。在C4施加40N的预载荷,在1.8N·m的力矩作用下使模型产生前屈、后伸、侧屈、旋转运动,将实验结果与Moroney等实验结果对比进行验证。结果建立了具有详细解剖结构的下颈椎三维非线性有限元模型。整个模型共有145570个节点,96645个单元,模型在各种工况下的平均刚度与Moroney等的结果基本吻合。结论利用Mimics和Freeform建立的下颈椎模型在一定条件下是有效的,可以进行临床和实验研究。
简介:三维CT血管成像(three—dimensionalCTangiographicimaging,3D—CTA)是20世纪90年代以来发展较快的一种非创伤性血管成像技术,有学者将其称为经静脉CT血管造影,其在心脑血管疾病的诊疗中具有广泛的应用,而在椎动脉型颈椎病(cervicalspondyloticvertebralarteriopathy,CSA)的诊断和治疗中越来越受到临床医师的关注。3D—CTA还可应用于稚动脉畸形、损伤、动脉瘤、夹层等的疾病诊疗,也取得了较好的效果。本文就近年来关于3D—CTA在椎动脉病变中临床应用的研究进展综述如下。
简介:目的对自行设计的颈椎三维活动度测定仪的测量稳定性进行评估。方法由A、B医师分别对30名健康受试者的颈椎屈伸、侧屈、旋转活动度进行2次重复测量,得出本组受试者颈椎三维活动度的平均值和95%可信区间(confidenceinterval,CI),得出A医师重复测量的组间相关系数(intraclasscorrelationcoefficient,ICC)和95%CI,得出A医师与B医师间重复测量的ICC和95%CI。结果本组受试者的颈椎活动度均值为:屈伸123.0°±8.3°,侧屈86.3°±8.9°,旋转135.1°±8.3°。观察者内屈伸活动度一致性非常好(ICC=0.87),侧屈活动度高度一致(ICC=0.92),旋转活动度高度一致(ICC=0.94);观察者间屈伸活动度一致性非常好(ICC=0.87),侧屈活动度高度一致(ICC=0.90),旋转活动度高度一致(ICC=0.91)。结论本实验证实颈椎三维活动度测定仪具有良好的观察者内信度和观察者间信度,是一种简单实用、稳定精确的颈椎活动度测量工具,适合临床和科研使用。
简介: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。
简介:目的研究单侧小关节分级切除对腰椎稳定性的影响。方法采用三维有限元法建立腰椎活动节段(L4~5)的数学力学模型。结果a)在前屈和后伸状态下,各实验切除组与正常对照组无显著性差异(P〉0.05);b)在左/右侧弯和左/右轴向旋转状态下,小关节切除1/2以上的各组均与正常组有显著性差异(P〈0.05或P〈0.01)。结论a)单侧小关节分级切除对腰椎节段的前屈、后伸稳定性无显著性影响;b)当腰椎小关节切除范围超过1/2,对腰椎节段侧弯运动有显著性影响,尤其以向对侧侧屈为甚;c)当一侧小关节切除超过1/2后,由于失去了小关节和关节囊的限制,导致腰椎活动节段轴向旋转范围增加显著。
简介:目的利用三维有限元法分析腰椎不同运动状态时椎弓根钉的置入位置对邻近节段椎间盘应力的影响。方法利用三维建模软件建立正常人有效性腰骶椎“厂Si)模型。根据椎弓根钉在椎体的位置,分别建立融合模型A、B、C。并根据不同工况对这3种模型施加相应的预载荷及扭矩,分析比较不同腰椎轴向运动时相邻节段椎间盘应力的变化情况。结果成功建立正常有效的S1三维有限元模型及椎弓根钉棒系统融合固定三维有限元模型。在后伸状态下,模型A的L3A4椎间盘应力明显增加,而模型B、C较融合前无明显变化;在侧曲状态中,模型B、C的L3A4椎间盘应力变化不大,而模型A显著增加;在其余状态中,3个模型的L3A4椎间盘应力均升高,其中以模型A增加最为明显。3个模型在所有状态下L5/S1椎间盘的应力均较融合前略有升高,其中模型B、C应力的变化小于模型A。结论椎弓根钉尖端位于椎体上1/3区域会显著增加融合节段上位邻近椎间盘应力,进而引起相邻节段退变;腰椎融合术不会明显增加邻近下位椎间盘的应力。
简介:目的探索术前三维影像测量结合自行研制的激光导航器辅助穿刺行经椎间孔入路经皮内窥镜下椎间盘切除术(PETD)的临床效果。方法2016年3月—2017年8月,共57例腰椎椎间盘突出症(LDH)患者接受PETD治疗,32例患者采用传统穿刺方式行PETD(对照组);25例患者采用激光导航器辅助穿刺行PETD(试验组)。术中记录穿刺次数、手术时间、透视次数及患者术中疼痛视觉模拟量表(VAS)评分,并进行比较。结果试验组穿刺次数、透视次数、手术时间及术中腰痛VAS评分均明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。2组术后VAS评分与术前相比均明显改善,差异有统计学意义(P<0.05)。结论激光导航器结合三维影像测量辅助穿刺,能够有效减少PETD的穿刺次数、透视次数及手术时间,手术效果良好,可减少患者术中长期俯卧产生的不适感,降低医患人员辐射暴露剂量,间接降低PETD的学习曲线。
简介:脊髓损伤(spinalcordinjury,SCI)是一种致残率很高的疾病,多年来对脊髓损伤的治疗一直困扰着临床医师.脊髓损伤后的病理生理机制非常复杂,人们对此认识并不全面和深入,为了寻求新的、有效的治疗,更透彻地阐明脊髓损伤所涉及的复杂机制,更有效地评估脊髓损伤后干预手段的效果,需要有可靠性高、重复性好的脊髓损伤模型.由于无法依靠临床开展系统的病理学研究,通过建立动物模型进行实验研究则显得尤为重要.许多学者对建立脊髓损伤的动物模型进行了大量的研究,以求能够提供用于比较的、重复性好的、可检测病理变化的动物模型.近年来脊髓损伤动物模型研究已经取得了长足的进步,很多成果已经用于脊髓损伤后临床治疗中.本文就目前常用的脊髓损伤模型进行了回顾.
简介:目的对犬脊髓(神经根)急性牵拉损伤的病理机制进行初步探讨.方法12只健康成年杂种犬,随机分为对照组和不同程度牵拉损伤组.前后路联合手术离断脊柱后施加纵向牵拉损伤,对牵拉应变率、体感诱发电位(SEP)、神经源性脊髓运动诱发电位(NMEP)、硬膜下压力(SP)、硬膜血流量(EBF)等进行持续观察.伤后取脊髓及神经根标本进行HE、髓鞘神经中丝(NF)及胶原纤维酸性蛋白(GFAP)抗体免疫组织化学染色及电镜超微结构观察.结果牵拉损伤涉及牵拉节段和其上下脊髓及神经根的损伤.牵拉后出现硬膜下压力的显著增高和硬膜血流的显著降低.SEP异常的出现较NMEP更早.结论牵拉后脊髓内压力的增加导致脊髓血流减少,以及直接的机械性牵拉损伤可能是脊髓牵拉损伤的重要机制.
简介:目的通过鸡松果体蒂部切断的方法,研究褪黑素在松果体切除鸡脊柱侧凸动物模型中的作用.方法10只刚孵育出的WhiteLeghrn鸡作为对照组,未行任何处理,控制白天12h光照(强度500Lux)、夜间12h完全黑暗(强度0-5lux)条件下饲养;20只WhiteLeghorn鸡在鸡龄3d时行松果体切除,控制光照条件同对照组;20只WhiteLeghorn鸡3d时行松果体蒂部切断术,控制光照同对照组.5周时留取所有鸡白天(mid-day)和夜间(mid-night)的血清,用RIA试剂盒测定血清中褪黑素含量.所有的鸡处死后,取骨骼标本,行脊柱前后位平片检查.结果5周时,对照组褪黑素含量呈现明显白天低(57.25±7,43)pg/ml,夜间高(257.92+26.09)pg/ml的周期性变化.松果体切除组褪黑素含量,白天为(60.05±5.48)pg/ml,夜间为(55.09±8.35)pg/ml,其分泌维持低水平.松果体蒂部切断组褪黑素含量,白天为(58.77+8.44)pg/ml,夜间为(248.47+27.21)pg/ml,仍呈白天低,夜间高的周期性变化.X线检查:对照组10只鸡无脊柱侧凸发生;松果体切除组20只鸡中9只鸡发生了脊柱侧凸,发生率为45%;松果体蒂部切断组20只鸡中有11只发生了侧弯,发生率为55%.结论松果体切除和松果体蒂部切断都可以在鸡中诱发出脊柱侧凸的动物模型.鸡松果体蒂部切断术后仍能保持褪黑素的周期性分泌,但可以诱发部分鸡发生脊柱侧凸.鸡脊柱侧凸动物模型侧凸发生不是通过褪黑素起作用.
简介:目的利用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-Na2)体外脱钙模拟椎体骨质疏松,测量猪3联椎体骨密度和生物力学的特性,探讨一种短期制造骨质疏松性椎体压缩骨折模型的方法。方法取49个新鲜猪胸腰椎3联体,随机分成7组,记为A.B.c.D.E.F.G每组7个标本,然后把B.c.D.E.F.G标本侵入0.4916mmol/L的EDTA.Na,脱钙液体中,分别在0、5、7、9、11、13、15天分别行A.B.C.D.E.F.G骨密度、生物力学、Mcro-ct检查及每组取一个标本大体剖开。结果随着脱钙时间的延长,大体观察可见各组标本骨小梁逐渐变细、间隙增宽,骨密度检测结果显示逐渐减低的趋势,并且各组脱钙前后骨密度变化均有明显的差异性(P=0.0000)。随着脱钙时间的延长椎体压缩强度逐渐降低,脱钙前后相比压缩强度均有显著性差异(P=0.0000)。Micro-CT检测脱钙13天椎体及棘突骨矿物质密度、组织骨密度、骨体积分数、结构模型指数、欧拉数、骨小梁连结密度均有明显的变化(P≤0.02)。结论采用0.4916mmol/LEDTA-Na2脱钙11~13天可模拟中、重度骨质疏松性椎体压缩骨折,是一种快速、可行、重复性高的方法。
简介:目的建立腰椎滑脱L4,5后路不同融合术式的三维有限元模型,用于进一步的生物力学研究。方法根据1名成年女性腰椎滑脱志愿者的腰椎CT序列扫描图像和椎弓根螺钉、融合器的几何尺寸,借助Ansys9.0软件,用直接法建立L4椎体滑脱有限元模型,间接法建立椎弓根螺钉系统及融合器模型,然后根据临床术式组合成不同后路融合模型。结果通过直接法和间接法搭配使用,成功建立了腰椎滑脱不同后路融合术式的三维有限元模型,包括椎弓根螺钉内固定+后外侧植骨融合、椎弓根螺钉内固定+双枚融合器植入及椎弓根螺钉内固定+单枚融合器植入模型等,这些模型高度模拟腰椎滑脱后路融合术式的结构与材料特性,结构完整,单元划分精细。结论所建立的腰椎滑脱后路不同融合术式的有限元模型准确可靠,可用来进行生物力学实验研究。
简介:目的建立蛋鸡骨质疏松模型,研究蛋鸡骨质疏松,为人类骨质疏松的研究提供参考。方法用低钙日粮(钙含量1.5%),连续60d诱发笼养蛋鸡骨质疏松症,并设立对照组(钙含量3.7%),分光光度法检测血清中钙、磷、碱性磷酸酶和抗酒石酸酸性磷酸酶的含量;称量蛋鸡股骨和胫骨的重量;游标卡尺测量骨骼的长度、宽度;万能材料试验机进行三点弯曲实验检测骨骼的强度;并制作观察骨组织切片进行HE染色,分析骨切片上成骨细胞、破骨细胞和骨细胞的变化。结果研究发现与对照组相比,低钙日粮导致了血清中碱性磷酸酶含量显著性增加,血清钙含量显著性下降,蛋鸡股骨和胫骨重量显著性变轻,宽度显著性变窄,骨强度显著性降低。病理切片结果显示,与对照组相比,低钙组蛋鸡股骨远端骨切片中成骨细胞和破骨细胞含量均增加,但骨细胞含量减少。结论连续60d给蛋鸡饲喂低钙日粮可成功建立蛋鸡骨质疏松模型,且该模型为高转化型骨质疏松。