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脊柱侧弯拉伸矫形对漏斗胸胸廓变形影响的研究
目的 研究漏斗胸合并脊柱侧弯畸形先行脊柱拉伸矫形对漏斗胸胸廓变形的影响,预测胸廓变形,有助于降低手术风险和提高手术质量.方法 选择北京军区总医院胸外科1例16岁男性漏斗胸合并脊柱侧弯畸形患者胸廓CT图,采用三维重建方法重建漏斗胸合并脊柱侧弯的胸廓模型,导入ANSYS软件建立三维有限元模型,用数值模拟方法模拟侧弯脊柱拉伸矫形手术过程,分析脊柱在冠状面及矢状面的位移,并观察分析胸骨在矢状面的位移.结果 矫形前的脊柱,胸椎T3~T4段向右(X正方向,冠状面)凸出,胸椎T7~T9段向左(X负方向,冠状面)凸出.对其先行脊柱拉伸矫形后,胸椎T3~T4段矫形后冠状面的位移场(UX)位移为―2.487 mm,胸椎T7~T9段UX位移为3.313 mm.脊柱矫形后,大位移出现在与胸骨柄相连的第1肋上,大值为13.879 mm;大于2 mm后,胸骨柄的塌陷位移增加较快,拉伸位移超过4 mm以后,胸骨塌陷位移与脊柱拉伸矫形位移呈线性关系.脊柱拉伸矫形后脊柱的大应力为30.2 MPa,出现在胸椎T1~T2段;椎间盘的大应力为7.03 MPa.矫形力大为467.9 N,脊柱侧弯得到改善.结论 漏斗胸合并脊柱侧弯畸形先行脊柱侧弯拉伸矫形会加重漏斗胸病症,临床应该先行漏斗胸微创矫形.
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漏斗胸与脊柱侧弯同时矫形对胸廓变形影响的数值模拟
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.
