【摘要】：目的:系統(tǒng)收集13-17歲青少年胸椎CT影像掃描數(shù)據(jù),并進(jìn)行胸椎三維重建,對(duì)胸椎各個(gè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)和肋椎關(guān)節(jié)的形態(tài)進(jìn)行測(cè)量,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,從而探索出13-17歲青少年胸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)形態(tài)學(xué)發(fā)育趨勢(shì)以及隨年齡增長(zhǎng)出現(xiàn)的變化規(guī)律、特點(diǎn),為青少年胸椎關(guān)節(jié)突相關(guān)疾病的診療提供發(fā)育形態(tài)學(xué)依據(jù)。將收集來(lái)的CT影像掃描數(shù)據(jù)選取一個(gè)研究對(duì)象,利用 Mimics16.0 軟件、Geomagic Studio 12、ANSYS 14.0逆向工程軟件,重建全胸椎的三維立體模型,在胸椎椎體表面上負(fù)載500 N壓力和10 N·m的力矩,用以模擬胸椎前屈、后伸、側(cè)屈3種生理狀態(tài),從而研究13～17歲青少年胸椎力學(xué)分布規(guī)律及內(nèi)固定器械力學(xué)變化規(guī)律。材料與方法:在2015年1月-2017年5月期間,于內(nèi)蒙古中西部地區(qū)多家三級(jí)醫(yī)院影像科,收集對(duì)青少年行胸椎CT檢查的影像學(xué)資料共55例,將所獲取的原始DICOM格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入圖像三維重建Mimics 16.0軟件中,三維重建椎體模型并進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量的指標(biāo)包括以下結(jié)構(gòu):關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面高,關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面寬,關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面間距,關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面與矢狀面夾角,關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面與冠狀面夾角,肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根的最小橫徑A(與B),釘?shù)篱L(zhǎng)度即肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根后緣骨皮質(zhì)到椎體前緣骨皮質(zhì)的距離C(與D),肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根與棘突間的夾角(e角);按年齡和胸椎節(jié)段分組后行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,找尋其形態(tài)學(xué)發(fā)育規(guī)律。結(jié)果:胸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面高、關(guān)節(jié)面寬、關(guān)節(jié)面間距、關(guān)節(jié)面與矢狀面夾角、關(guān)節(jié)面與冠狀面夾角測(cè)量均隨年齡增大而顯著增長(zhǎng)。關(guān)節(jié)面高隨著椎序增加總體呈上升趨勢(shì),T12達(dá)最大值;關(guān)節(jié)面寬隨著椎序增加總體呈先下降后上升趨勢(shì),T6達(dá)最小值;左右關(guān)節(jié)面間距隨著椎序增加總體呈先下降后上升趨勢(shì),T5達(dá)最小值;關(guān)節(jié)面與矢狀面夾角隨著椎體序增加呈先上升后下降趨勢(shì),在不同年齡組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,T3達(dá)最大值;關(guān)節(jié)面與冠狀面夾角隨著椎體序增加呈先上升后下降趨勢(shì),T7、T8達(dá)最大值,近呈“尖峰狀”分布,符合胸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面“近冠狀位”。由此變化趨勢(shì)可見(jiàn):關(guān)節(jié)面方向不斷接近椎體冠狀面方向,逐漸與腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角“近矢狀位”相適應(yīng),其中T7為其過(guò)度的中間節(jié)段。胸椎肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根的最小橫徑A(與B),釘?shù)篱L(zhǎng)度即肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根后緣骨皮質(zhì)到椎體前緣骨皮質(zhì)的距離的C(與D),肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根與棘突間的夾角(e角)的測(cè)量數(shù)據(jù)均隨年齡增大而顯著增長(zhǎng)。肋椎關(guān)節(jié)的最小橫徑A隨著椎序增加總體呈先下降后上升趨勢(shì),近呈“V”型,T4達(dá)最小值;椎弓根的最小橫徑B隨著椎序增加總體呈先下降后上升趨勢(shì),近呈“√”型,T4達(dá)最小值;肋椎關(guān)節(jié)骨皮質(zhì)到椎體前緣骨皮質(zhì)的距離的C隨著椎序增加總體呈上升趨勢(shì);椎弓根后緣骨皮質(zhì)到椎體前緣骨皮質(zhì)的距離D隨著椎體序增加呈上升趨勢(shì);肋椎關(guān)節(jié)與棘突間的夾角(e角)隨著椎體序增加呈下降趨勢(shì);椎弓根與棘突間的夾角(e角)隨著椎體序增加呈下降趨勢(shì),T12達(dá)負(fù)值;肋椎關(guān)節(jié)f角總體呈平穩(wěn)趨勢(shì),近似“波浪型”,最大值與最小值差值在0.01°-2°以?xún)?nèi)。模擬胸椎經(jīng)肋椎關(guān)節(jié)單元矯形內(nèi)固定術(shù)后,處于前屈、后伸位狀態(tài)時(shí),應(yīng)力最大的位置是螺釘尾部,且螺釘應(yīng)力大小為:上位大于中、下位;連接棒中部應(yīng)力為零,且連接棒下端應(yīng)力大于中部;處于側(cè)彎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),上位螺釘尾部應(yīng)力與中位螺釘尾部應(yīng)力相仿,并且單側(cè)連接棒的上端、中部、下端應(yīng)力基本相同;在前屈、后伸、側(cè)彎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,比較同一部位的應(yīng)力變化,則可發(fā)現(xiàn):側(cè)彎運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,連接棒中部應(yīng)力增大,但進(jìn)行3種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),下位螺釘尾部應(yīng)力基本相同。結(jié)論:1、利用圖像三維重建Mimics 16.0軟件創(chuàng)建胸椎模型,使胸椎結(jié)構(gòu)的三維空間測(cè)量直觀(guān)化、立體化、便捷化,相對(duì)于人工干骨測(cè)量、超聲測(cè)量以及X線(xiàn)測(cè)量等二維平面測(cè)量方法更準(zhǔn)確。2、關(guān)節(jié)面方向不斷接近椎體冠狀面方向,逐漸與腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角“近矢狀位”相適應(yīng),其中T7為其過(guò)度的中間節(jié)段。本研究中胸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面高、關(guān)節(jié)面寬、關(guān)節(jié)面間距、關(guān)節(jié)面與矢狀面夾角、關(guān)節(jié)面與冠狀面夾角測(cè)量均隨年齡增大而顯著增長(zhǎng),均出現(xiàn)高齡組對(duì)低年齡組顯著差異。3、胸椎胸椎肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根的最小橫徑A(與B),釘?shù)篱L(zhǎng)度即肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根后緣骨皮質(zhì)到椎體前緣骨皮質(zhì)的距離的C(與D),肋椎關(guān)節(jié)、椎弓根與棘突間的夾角(e角)的測(cè)量數(shù)據(jù)與成年人數(shù)據(jù)接近,均隨年齡增大而顯著增長(zhǎng),均出現(xiàn)高齡組對(duì)低年齡組顯著差異。4、將三維重建后的胸椎模型,通過(guò)Geomagic Studio 12、ANSYS 14.0逆向工程軟件進(jìn)行有限元分析,可以更加直觀(guān)的分析矯形內(nèi)固定系統(tǒng)的應(yīng)力變化規(guī)律,并且通過(guò)已獲得有限元分析結(jié)果,可發(fā)現(xiàn)在行胸椎后入路椎間植骨、經(jīng)肋椎關(guān)節(jié)單元的矯形內(nèi)固定術(shù)后,進(jìn)行3種運(yùn)動(dòng)(前屈、后伸、側(cè)彎運(yùn)動(dòng))時(shí),因上位螺釘尾部應(yīng)力大于中下部,故上位螺釘尾部更容易發(fā)生疲勞性斷裂;同理,連接棒下端在前屈、后伸運(yùn)動(dòng)中與連接棒中段在側(cè)彎運(yùn)動(dòng)中更易發(fā)生疲勞性斷裂。
【學(xué)位授予單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：R726.8
【圖文】：

邐重慶醫(yī)科大學(xué)博士研究生學(xué)位論文邐逡逑臂自然置于身體兩側(cè)，頭部保持平視、靜止?fàn)顟B(tài)，且使胸椎盡量處于水平位。逡逑１．２．３掃描范圍及參數(shù)掃描范圍逡逑Ｔ１－Ｔ１２全胸椎，掃描線(xiàn)與身體中軸線(xiàn)垂直；掃描參數(shù)：層厚和間距均為０．６２５逡逑ｍｍ，掃描時(shí)間邋０．４ｓ，Ｆｏｖ３0ｘ３０邋ｃｍ，矩陣邋５１２ｘ５１２邋ｄＰｉ，像素大小邋０．６２５ｘ０，６２５，逡逑球管電壓１２０邋ｋＶ，電流６００邋ｍＡ，，將獲�。模椋悖铮韴D像經(jīng)ＡＤＷ－４．３工作站完成并儲(chǔ)逡逑存。逡逑１．２．４原始數(shù)據(jù)處理逡逑將所獲取的ＣＴ?huà)呙钄?shù)據(jù)的ＤＩＣＯＭ格式導(dǎo)入Ｍｉｍｉｃｓ邋１６．０軟件，進(jìn)行測(cè)量逡逑以及三維重建。逡逑＾邋ＧＡＯ邋Ｂ１邋ＧＡＯ邋ＢＩ邋－邋ＧＡＯ邋ＢＩ邋ＧＡＯ邋Ｂｌ邋０１３，ｂｉｍ邋－邋（Ｌｏｓｓｌｅｓｓ邋Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ＾邋－邋Ｍｉｍｉｃｓ邋Ｉ６．ｔ）邋ｆｏｒ邋Ｉｎｔｅｌ邋Ｘ８６邋Ｐｌａｔｆｏｒｍ邋Ｖ邋１６．０，０；２３５邐晸邋Ｈｊｌ逡逑－：？邐？邐－ｋ－邋Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ邋Ｔｏｏｌｓ邋ｆｉｌｔｅｒ邋Ｓｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ邋＾ｎｅｕｍｏｎｃｉｏ－Ｓｉｍｕｆａｔｉｏｎ邋＇ＣＳＶ邋Ｂｉｏｍｅｔ邋ｆｖｉｊｄｃａｃ邐Ｒｅｑｉｒ．－ｊｔ＇ｏｒ邋３－ｍａｔｉｃ邋Ｅｘｏｒｔ邋Ｏｔｉｏｎｓ邋ＤＥＢＵＧ邋Ｈｅｌ

邐重慶醫(yī)科大學(xué)博士研究生學(xué)位論文邐逡逑臂自然置于身體兩側(cè)，頭部保持平視、靜止?fàn)顟B(tài)，且使胸椎盡量處于水平位。逡逑１．２．３掃描范圍及參數(shù)掃描范圍逡逑Ｔ１－Ｔ１２全胸椎，掃描線(xiàn)與身體中軸線(xiàn)垂直；掃描參數(shù)：層厚和間距均為０．６２５逡逑ｍｍ，掃描時(shí)間邋０．４ｓ，Ｆｏｖ３0ｘ３０邋ｃｍ，矩陣邋５１２ｘ５１２邋ｄＰｉ，像素大小邋０．６２５ｘ０，６２５，逡逑球管電壓１２０邋ｋＶ，電流６００邋ｍＡ，，將獲取Ｄｉｃｏｍ圖像經(jīng)ＡＤＷ－４．３工作站完成并儲(chǔ)逡逑存。逡逑１．２．４原始數(shù)據(jù)處理逡逑將所獲取的ＣＴ?huà)呙钄?shù)據(jù)的ＤＩＣＯＭ格式導(dǎo)入Ｍｉｍｉｃｓ邋１６．０軟件，進(jìn)行測(cè)量逡逑以及三維重建。逡逑＾邋ＧＡＯ邋ＢＩ邋ＧＡＯ邋ＢＩ邋－邋ＧＡＯ邋ＢＩ邋ＧＡＯ邋ＢＩ０１３，ｂｉｍ邋－邋（Ｌｏｓｓｌｅｓｓ邋Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）＊邋－邋Ｍｉｍｉｃｓ邋１６，０邋ｆｏｒ邋Ｉｎｔｅｌ邋Ｘ８６邋Ｐｌａｔｆｏｒｍ邋Ｖ邋１６，０．０，２３５邐—邐｜￣＾＂］間同逡逑－

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【參考文獻(xiàn)】

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2 官眾;許勇;任磊;李得春;彭興國(guó);;經(jīng)肋椎關(guān)節(jié)手術(shù)入路治療胸椎多椎體結(jié)核的臨床研究[J];脊柱外科雜志;2013年06期

3 劉少華;張宏其;吳建煌;郭超峰;唐明星;王昱翔;鄧盎;;半脊椎所致先天性脊柱側(cè)凸三維有限元模型的建立[J];中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志;2013年28期

4 荊延峰;朱洪欣;劉學(xué)勇;;有限元方法在脊柱生物力學(xué)中的應(yīng)用研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程與臨床;2013年02期

5 楊波;何杰民;方世兵;宋磊;尹飚;王|;謝景開(kāi);萬(wàn)盛鈺;;數(shù)字化醫(yī)學(xué)技術(shù)與脊柱外科的臨床應(yīng)用[J];中國(guó)組織工程研究;2012年44期

6 陳紀(jì)寶;奚春陽(yáng);焦力剛;閆景龍;;有限元分析在腰椎生物力學(xué)應(yīng)用中的研究與進(jìn)展[J];中國(guó)組織工程研究;2012年26期

7 李亞光;陳向軍;;數(shù)字骨科臨床應(yīng)用研究進(jìn)展[J];內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)雜志;2012年05期

8 邢文華;賈連順;霍洪軍;楊學(xué)軍;;胸椎椎弓根-肋骨復(fù)合體螺釘置入內(nèi)固定的應(yīng)用解剖學(xué)特征[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2011年43期

9 孫斌峰;董q

本文編號(hào)：2771797