數(shù)字化技術應用于脊柱結核后凸畸形截骨矯形術前規(guī)劃實驗研究.pdf

1、第一部分治愈型脊柱結核伴后凸畸形截骨矯形治療的數(shù)字化、個體化術前規(guī)劃
　　目的:
　　探討數(shù)字化三維重建技術在治療治愈型脊柱結核伴后凸畸形截骨矯形治療的個體化、精準化術前規(guī)劃中的意義。
　　方法:
　　選擇住院手術治療的治愈型脊柱結核伴后凸畸形患者1例（病例來源內蒙古醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院胸腰椎脊柱外科）作為志愿者。基于志愿者CT資料，應用數(shù)字化技術重建治愈型脊柱結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、，進行個體化、精準化術前規(guī)劃。通過模擬置釘獲得的數(shù)據(jù)術前規(guī)劃椎弓根釘規(guī)格、進釘點、進釘角度。根據(jù)模擬不同截骨矯形術手術前后后凸角度（CobbˊS角）變化及矢狀面平衡相關參數(shù)（TK、LL、SVA、PI、 SS、PT）變化，評價不同截骨方案的矯形效果及矢狀面失衡改善情況，從而制定個體化的、最優(yōu)的手術方案。
　　結果:
　　1、模型順利完成椎弓根參數(shù)測量，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%。
　　結論:
　　數(shù)字化三維重建技術應用于治愈型脊柱結核伴后凸畸形截骨矯形治療的個體化術前規(guī)劃，是一種新穎的、有效的、可行的方法，可指導手術設計，制定個體化手術方案。
　　第二部分治愈型脊柱結核伴后凸畸形有限元模型的建立
　　目的:
　　應用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核伴后凸畸形志愿者作為研究對象。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。對三維模型進行幾何清理后導入Ansys軟件，進行有限元實體網格的劃分，然后添加韌帶和椎間盤等結構單元

5、，定義接觸和連接，生成治愈型脊柱結核伴后凸畸形的有限元模型。
　　結果:
　　成功建立了治愈型脊柱結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個脊椎，22個椎間盤，以及脊柱所有韌帶、關節(jié)突關節(jié)結構。采用3種單元類型，11種材料性質，共劃分節(jié)點301308個，單元總數(shù)：715607個，四面體單元614298個，殼單元100649個，線纜單元660個。
　　結論:
　　成功構建了1例基于C