漏斗胸与脊柱侧弯同时矫形对胸廓变形影响的数值模拟

• 作者: 冯晶晶 刘吉福 叶金铎 耿立阳 董黎敏 路光普 钟伟弘
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨科植入物 脊柱植入物 漏斗胸合并脊柱侧弯 三维重建 微创矫形 拉伸矫形 数值模拟 国家自然科学基金
• 年，卷（期）: 2017,（19）
• 所属期刊栏目: 数字化骨科
• 页码范围: 3017-3022
• 页数: 6页
• 分类号: R318
• 字数: 6329字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.19.011

摘要

背景:目前对于漏斗胸微创矫形在生物力学方面的研究已经取得了一些进展,但还缺少脊柱侧弯矫形对漏斗胸胸廓变形的影响,没有脊柱侧弯与漏斗胸同时矫形方面的研究工作.目的:探索漏斗胸与脊柱侧弯同时矫形对畸形胸廓变形的影响,为临床矫形手术方案设计提供参考.方法:采用三维重建方法,利用漏斗胸合并脊柱侧弯病例的CT图片,重建漏斗胸合并脊柱侧弯的胸廓实体模型,采用数值模拟方法模拟对漏斗胸微创矫形和脊柱侧弯拉伸矫形同时矫形的过程.结果与结论:①从漏斗胸和脊柱侧弯同时矫形后再卸载的数值结果来看,T3-T5节胸椎两侧的横突有向左(X方向)移动1 mm左右,这说明漏斗胸和脊柱侧弯同时矫形对脊柱侧弯有一定的帮助;②通过对比漏斗胸和脊柱侧弯同时矫形与单纯漏斗胸矫形的数值结果可以看出,胸骨柄的最小位移差别明显,同时矫形再卸载脊柱拉伸矫形胸在Y方向上比单纯进行漏斗胸矫形的位移大13.358 mm,说明采用同时矫形再卸载脊柱拉伸矫形对漏斗胸畸形改善有利;③在等效应力分布上,同时矫形后胸骨受到的最大应力比单纯进行漏斗胸矫形应力降低24.6 MPa,说明同时矫形后再卸载脊柱拉伸矫形载荷能够显著降低胸廓的等效应力,有助于减轻患者的术后胸廓疼痛问题;④结果提示,漏斗形和脊柱侧弯同时矫形不仅对脊柱侧弯改善有利,对漏斗胸病症也有改善作用.