數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于脊柱結(jié)核后凸畸形截骨矯形術(shù)前規(guī)劃實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、第一部分治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形截骨矯形治療的數(shù)字化、個(gè)體化術(shù)前規(guī)劃
　　目的:
　　探討數(shù)字化三維重建技術(shù)在治療治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形截骨矯形治療的個(gè)體化、精準(zhǔn)化術(shù)前規(guī)劃中的意義。
　　方法:
　　選擇住院手術(shù)治療的治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形患者1例（病例來(lái)源內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院胸腰椎脊柱外科）作為志愿者?；谥驹刚逤T資料，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)重建治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形的三維立體模型，在模型上模擬置釘及截骨

2、，進(jìn)行個(gè)體化、精準(zhǔn)化術(shù)前規(guī)劃。通過(guò)模擬置釘獲得的數(shù)據(jù)術(shù)前規(guī)劃椎弓根釘規(guī)格、進(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)釘角度。根據(jù)模擬不同截骨矯形術(shù)手術(shù)前后后凸角度（CobbˊS角）變化及矢狀面平衡相關(guān)參數(shù)（TK、LL、SVA、PI、 SS、PT）變化，評(píng)價(jià)不同截骨方案的矯形效果及矢狀面失衡改善情況，從而制定個(gè)體化的、最優(yōu)的手術(shù)方案。
　　結(jié)果:
　　1、模型順利完成椎弓根參數(shù)測(cè)量，獲得椎弓根置釘參數(shù)。
　　2、不同截骨方案的CobbˊS角矯正率：方案

3、1：32.93％，方案2：56.61%。SVA矯正率：方案1：32.11%，方案2：56.84%。
　　結(jié)論:
　　數(shù)字化三維重建技術(shù)應(yīng)用于治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形截骨矯形治療的個(gè)體化術(shù)前規(guī)劃，是一種新穎的、有效的、可行的方法，可指導(dǎo)手術(shù)設(shè)計(jì)，制定個(gè)體化手術(shù)方案。
　　第二部分治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形有限元模型的建立
　　目的:
　　應(yīng)用CAE軟件((Mimics和Ansys)，建立基于志愿者CT圖像的治愈

4、型脊柱結(jié)核伴后凸畸形三維非線性有限元模型。
　　方法:
　　選擇1例58歲男性治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形志愿者作為研究對(duì)象。仰臥位64排螺旋CT掃描，從C1上緣至尾骨，以5.0mm層距連續(xù)掃描，獲得分割后層厚為0.625mm的Dicom格式CT圖像1174張。導(dǎo)入Mimics軟件，建立包括頸-胸一腰椎的脊柱角狀后凸三維幾何模型。對(duì)三維模型進(jìn)行幾何清理后導(dǎo)入Ansys軟件，進(jìn)行有限元實(shí)體網(wǎng)格的劃分，然后添加韌帶和椎間盤等結(jié)構(gòu)單元

5、，定義接觸和連接，生成治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形的有限元模型。
　　結(jié)果:
　　成功建立了治愈型脊柱結(jié)核伴后凸畸形的三維有限元模型，包括7節(jié)頸椎、12節(jié)胸椎、5節(jié)腰椎共24個(gè)脊椎，22個(gè)椎間盤，以及脊柱所有韌帶、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。采用3種單元類型，11種材料性質(zhì)，共劃分節(jié)點(diǎn)301308個(gè)，單元總數(shù)：715607個(gè)，四面體單元614298個(gè)，殼單元100649個(gè)，線纜單元660個(gè)。
　　結(jié)論:
　　成功構(gòu)建了1例基于C