脊柱侧弯拉伸矫形对漏斗胸胸廓变形影响的研究

作     者：冯晶晶 叶金铎 路光普 耿立阳 钟伟弘 张春秋 刘吉福 FENG Jing-jing YE Jin-duo LU Guang-pu GENG Li-yang ZHONG Wei-hong ZHANG Chun-qiu LIU Ji-fu

作者机构：天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机械工程学院天津300384 北京军区总医院胸外科北京100700 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11372221) 

出 版 物：《生物医学工程与临床》 (Biomedical Engineering and Clinical Medicine)

年 卷 期：2017年第21卷第3期

页      码：242-246页

摘      要：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T_3~T_4段向右(X正方向,冠状面)凸出,胸椎T_7~T_9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T_3~T_4段矫形后冠状面的位移场(UX)位移为-2.487 mm,胸椎T_7~T_9段UX位移为3.313 mm。脊柱矫形后,最大位移出现在与胸骨柄相连的第1肋上,最大值为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最大应力为30.2 MPa,出现在胸椎T_1~T_2段;椎间盘的最大应力为7.03 MPa。矫形力最大为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。

主 题 词：漏斗胸合并脊柱侧弯 三维重建 数值模拟 脊柱侧弯拉伸矫形 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 100210[100210] 10[医学] 

D　O　I：10.13339/j.cnki.sglc.20170511.005

馆 藏 号：203230972...