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基于CT形态学与血流动力学特征的颅内镜面动脉瘤破裂相关因素分析
编辑人员丨1天前
目的:基于CT形态学与血流动力学参数,比较颅内镜面动脉瘤破裂组与未破裂组的形态及血流动力学特征,并分析镜面动脉瘤破裂相关风险因素。方法:回顾性收集2010年1月至2016年12月期间于南京大学医学院附属金陵医院经颅内血管造影(DSA)或手术确诊的29例镜面动脉瘤患者共29对(58个)动脉瘤,其中男6例,女23例,年龄40~83(61±11)岁。58个镜面动脉瘤按是否破裂分为破裂组(29个)和未破裂组(29个),根据镜面动脉瘤位置不同,将其分为后交通动脉瘤亚组(32个)与非后交通动脉瘤亚组(26个)。收集患者临床资料及动脉瘤形态学参数,对动脉瘤CTA影像进行计算流体力学分析,获得压力(P)、壁切应力(WSS)、壁切应力梯度(WSSG)及振荡剪切指数(OSI)等血流动力学参数;使用变异系数(CV)作为描述上述血流动力学的参数,CV处理后的指标表示为P CV、WSS CV、WSSG CV、OSI CV。比较破裂与未破裂镜面动脉瘤两组间的参数差异,采用条件logistic回归分析镜面动脉瘤破裂的相关因素。 结果:29对镜面动脉瘤中,分布在双侧后交通动脉16对(55%)、双侧大脑中动脉9对(31%)、双侧颈内动脉4对(14%)。与未破裂镜面动脉瘤组相比,破裂镜面动脉瘤组最大径、颈宽及尺寸比[ M( Q1, Q3)]更大[4.98(3.18,6.79)mm比3.20(2.10,4.31)mm,4.19(3.46,5.95)mm比4.05(3.23,5.02)mm,1.69(0.81,2.28)比0.96(0.67,1.49)](均 P<0.05)。在镜面动脉瘤亚组血流动力学分析中,破裂侧镜面动脉瘤WSS CV和WSSG CV均较对侧未破裂镜面动脉瘤大[1.00(0.87,1.21)比0.65(0.57,0.87),1.09(0.56,1.90)比0.57(0.50,1.13),1.52(1.34,1.80)比1.21(1.07,1.38),1.52±0.46比1.21±0.23](均 P<0.05),而P CV均小于对侧未破裂镜面动脉瘤[0.004(0.002,0.008)比0.010(0.006,0.013),0.003(0.002,0.011)比0.009(0.002,0.066)](均 P<0.05)。多因素logistic回归分析结果表明,WSSG CV为镜面动脉瘤破裂的独立相关因素[ OR=279.20(95% CI:1.10~71 028.28)]。 结论:动脉瘤最大径、颈宽和尺寸比是区分镜面动脉瘤破裂状态的可靠形态学参数,动脉瘤囊内高WSSG CV与镜面动脉瘤破裂状态相关。
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编辑人员丨1天前
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国人解剖型后踝锁定接骨板的研发和有限元分析
编辑人员丨1天前
目的:研发新型解剖型后踝锁定接骨板,并通过有限元分析其力学稳定性。方法:收集100例健康志愿者胫腓骨和踝关节螺旋CT数据,测量国人后踝解剖学参数,结合相关计算机辅助技术设计制作新型国人解剖型后踝锁定接骨板,进行体外匹配性验证。通过建立有限元模型,对比分析该新型接骨板与3.5 mm皮质骨螺钉及1/3管型接骨板经力学加载后后踝骨折面的相对位移、最大Von Mises应力及置入物Von Mises应力峰值及分布。结果:利用胫腓骨和踝关节螺旋CT数及相关计算机辅助技术设计生产的新型解剖型后踝锁定接骨板与胫骨后踝匹配良好,解剖贴服。影像解剖学测量显示,后踝宽度四分位数 Q1、 Q2、 Q3分别为19.4、26.6、35.0 mm,相应踝关节CT三维重建模型对应小、中、大3种型号后踝基础接骨板。有限元分析显示:在不同加载方案下,新型国人解剖型后踝锁定接骨板固定后踝骨折时,骨折面Von Mises应力较3.5 mm皮质骨螺钉和1/3管型接骨板更低,内置物最大Von Mises应力较3.5 mm皮质骨螺钉和1/3管型接骨板更低,但不同固定方式间骨折面位移未见明显差异。 结论:新型国人解剖型后踝锁定接骨板与后踝匹配良好,力学强度高、稳定性好,可实现后踝骨折坚强固定。
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编辑人员丨1天前
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三种固定方式治疗内侧缺损型股骨转子间骨折术后失败的有限元分析
编辑人员丨1天前
目的:通过有限元分析比较单纯动力髁螺钉(dynamic condylar screw,DCS)、锁定加压钢板(locking compression plate,LCP)联合DCS、股骨近端内侧解剖支撑钢板(medial anatomic buttress plate,MABP)联合DCS翻修治疗内侧缺损型股骨转子间骨折的生物力学差异。方法:选取一名健康成年志愿者的股骨CT影像数据,通过Mimics 21.0软件及Geomagic Studio 12软件重建股骨实体化三维模型。使用Ansys Workbench 18.0软件建立股骨转子间Evans-Jensen ⅡB型骨折模型。在Solidworks 2015软件中重建股骨近端防旋髓内钉(proximal femoral nail antirotation,PFNA)、DCS、LCP、MABP的三维模型;将PFNA与骨折模型进行装配,随后取出PFNA,建立股骨转子间骨折术后失败模型,再模拟股骨转子间骨折术后失败保髋翻修手术进行装配固定,分别采用DCS(无内侧支撑重建)、DCS+LCP(间接内侧支撑重建)、DCS+MABP(股骨颈下部分直接内侧支撑重建)固定;在Abaqus 6.14软件中分别模拟70 kg正常人站立(700 N)、缓慢行走(1 400 N)、快步行走(1 750 N)和上下楼梯(2 100 N)时的髋关节受力进行加载,记录不同模型中骨折断端的相对位移、应力峰值以及内固定的应力分布和应力峰值。结果:加载700 N轴向载荷时,采用DCS、DCS+LCP及DCS+MABP固定的骨折断端相对位移分别为0.28、0.13、0.09 mm,骨折断端应力峰值分别为49.01、15.29、1.35 MPa,整体内固定应力峰值分别为230、220、174 MPa;加载1 400 N轴向载荷时三种内固定方式的骨折断端相对位移分别为0.56、0.24、0.16 mm,骨折断端应力峰值分别为108.49、28.96、3.12 MPa,整体内固定应力峰值分别为469、352、324 MPa;加载1 750 N轴向载荷时三种内固定方式的骨折断端相对位移分别为0.70、0.30、0.20 mm,骨折断端应力峰值分别为139.59、37.57、4.17 MPa,整体内固定应力峰值分别为594、421、393 MPa;加载2 100 N轴向载荷时三种内固定的骨折断端相对位移分别为0.85、0.35、0.23 mm,骨折断端应力峰值分别为170.05、46.36、5.24 MPa,整体内固定应力峰值分别为724、504、460 MPa。结论:采用DCS+MABP固定对内侧缺损型股骨转子间骨折进行翻修具有更好的生物力学特性。
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编辑人员丨1天前
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发育性髋关节脱位患儿不同股骨颈前倾角对股骨生物力学的影响研究
编辑人员丨1天前
目的:利用计算机仿真技术模拟发育性髋关节脱位(developmental dislocation of the hip,DDH)患儿不同股骨颈前倾角时股骨的应力分布,以明确DDH患儿股骨颈前倾角矫正的意义,并指导手术方案的制定。方法:回顾性分析2021年6月在山西省儿童医院骨科住院治疗的1例右侧DDH患儿影像学资料。患儿女,6岁,提取正常侧(左侧)髋关节股骨扫描数据,通过三维CT扫描重建股骨三维模型,分别设计股骨颈前倾角35°、25°、15°时的力学仿真模型,通过有限元软件进行仿真计算,观察不同股骨颈前倾角度时股骨的生物力学分布。结果:DDH患儿股骨三维模型上股骨颈前倾角为35°、25°、15°时股骨模型受到的最大应力分别为21.18 MPa、17.36 MPa、9.85 MPa。股骨颈前倾角为35°时,股骨干应力集中;股骨颈前倾角为25°时,股骨远端骨骺的应力降低25%;股骨颈前倾角为15°时,股骨应力主要集中在股骨头颈至股骨干上段。股骨颈前倾角为35°时,位移大于1 mm的区间是股骨头至股骨干中段;股骨颈前倾角为25°时,位移大于1 mm的区间是股骨头至股骨干中上端;股骨颈前倾角为15°时,位移大于1 mm的区间是股骨头至股骨颈。股骨颈前倾角为35°、25°、15°时其股骨远端骨骺的最大位移分别为0.0041 mm、0.0018 mm、0.0012 mm。结论:股骨颈前倾角对DDH患儿的股骨力学有着重要影响。股骨的应力分布随着股骨颈前倾角改变而改变,股骨颈前倾角度增大,股骨干应力逐渐增加,在股骨干位置出现应力集中现象;股骨颈前倾角越大,应力传递在股骨干区域受到的遮挡效应越大,股骨远端骨骺在横断面的变形也增加。股骨颈前倾角为15°时股骨应力分布较为理想。
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编辑人员丨1天前
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Matti-Rüsse植骨联合钢板内固定术治疗第五跖骨近端3区Ⅲ型骨折的疗效分析
编辑人员丨1天前
目的:探讨Matti-Rüsse 植骨联合钢板内固定术治疗第五跖骨近端3区Ⅲ型骨折的临床疗效。方法:病例系列报告。纳入北部战区总医院2020年1月—2022年1月手术治疗的10例第五跖骨近端骨干陈旧性骨折患者的临床资料。患者均男性,年龄18~24岁(平均18.9岁),均为军事训练伤所致Lawrence分区3区、Torg Ⅲ型骨折。所有患者采用Matti-Rüsse植骨联合钢板内固定术治疗。观察患者的骨折愈合情况及愈合时间、返回部队接受正常训练的时间、再骨折情况,以及术后并发症的发生情况,评估手术效果。结果:10例患者均成功完成手术并获术后随访12~25个月 ;术后9例患者骨折临床愈合时间6.0~7.0周(平均6.8周),1例术后10.0周延期愈合,影像学愈合时间为6.0~10.0周(平均7.2周);返回部队训练时间为7.0~11.0周,(平均9.8周)。10名患者中无再发骨折,取骨部位均无术后并发症,2例发生术后腓肠神经炎。 结论:Matti-Rüsse植骨联合钢板内固定术治疗第五跖骨近端3区Ⅲ型骨折是有效的。
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编辑人员丨1天前
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老年髋部骨折的治疗——需要解决的一些难题
编辑人员丨1天前
随着我国社会老龄化进程的加剧,60岁以上的老年人口数量不断上升,目前已达到2.6亿,伴随而来的老年骨科疾患的影响及危害也在加剧,其中骨质疏松症及骨质疏松性骨折人群在逐年攀升。髋部骨折是骨质疏松性骨折中危害最大、治疗最复杂、并发症最多、致死致残率最高的骨折,也最值得我们关注 [1]。老年髋部骨折患者的围手术期管理既繁琐又复杂,是骨折治疗的重要一环,只有做好了围手术期的科学评估、有效管理,才能避免治疗的盲目性,选择合理的手术干预时机和手术方式,降低手术风险 [2]。不论是股骨转子间骨折、还是股骨颈骨折,手术治疗始终是首选。股骨转子间骨折无论简单或复杂,常规选择闭合复位内固定,满意的骨折复位和固定是治疗效果的基础和保障,但临床中经常遇到骨折复杂、复位和固定均较困难的情况,所以股骨转子间骨折内固定治疗的并发症也相对较多。内固定术后发生并发症的原因分析往往也指向手术的某一个环节不到位,如复位不精准或不满意、内固定位置不良等。其实严重骨质疏松也是造成相关并发症的内在原因之一。临床上难复性股骨转子间骨折占比约为17%,若严格按复位标准判断,则该比例会更高。如何判断难复性股骨转子间骨折的类型,既要考虑术前的骨折影像特点,也要分析术中复位过程中骨折块的动态变化。针对难复性股骨转子间骨折衍生出了多种骨折分型方法。越是高龄、骨折复杂难复,越应力争闭合、精准复位,以有效控制损伤程度。股骨颈骨折治疗方式的选择似乎简单、明确,75岁以上老年人基本选择关节置换术,60岁以下的中青年患者选择内固定治疗。但对于60~75岁年龄段患者治疗方式的选择仍存在较大争议,对选择内固定或关节置换存在很多困惑,各家掌握尺度也不尽相同。髋部骨折患者面临的另一个难题是术后康复和再骨折的预防,老年髋部骨折的根本原因是严重骨质疏松和跌倒。在髋部骨折治疗的同时有效地评估患者的骨质量和骨代谢状况,及时同步对患者进行科学的管理和规范的抗骨质疏松治疗,能有效减少再骨折的发生 [3]。骨折治疗时必须重视这项工作,骨质疏松性骨折的治疗与普通骨折不同,除了骨折治疗本身外,还需将再骨折的预防放在同等重要的位置,在临床中我们往往忽略了这一点,仅将手术治疗作为骨质疏松性骨折治疗的全部。针对髋部骨折治疗的重点和难点问题,我们归纳如下:
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编辑人员丨1天前
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锁定与非锁定钢板固定治疗正常与骨质疏松桡骨远端骨折有限元模型的生物力学分析
编辑人员丨1天前
目的:本研究旨在应用三维有限元模型分析非锁定钢板与锁定钢板固定正常及骨质疏松桡骨远端骨折的生物力学特点。方法:招募一名青年健康志愿者,对其前臂进行快速薄层CT扫描,利用Mimics 20.0软件将二维影像数据创建桡骨的三维数据,导入UG10.0软件,创建桡骨远端骨折,并根据实际钢板数据设计桡骨远端掌侧钢板与螺钉模型。最后将模型导入Abaqus软件中加载负荷,设置边界条件,划分网格,分析非锁定钢板与锁定钢板固定桡骨远端骨折的生物力学特点,统计应力、位移等数据。结果:对于钢板固定桡骨远端模型,其应力主要集中分布在骨折断端的钢板部位。锁定钢板固定正常人体桡骨远端骨折模型的最大应力值为198 MPa,最大位移值为1.157 mm;非锁定钢板固定正常人体桡骨远端骨折模型的最大应力值为229.5 MPa,最大位移为1.394 mm;锁定钢板固定骨质疏松人体桡骨远端骨折模型的最大应力值为181.4 MPa,最大位移为1.814 mm;非锁定钢板固定桡骨远端骨折模型的最大应力值为244.1 MPa,最大位移为2.178 mm。结论:相比非锁定钢板,锁定钢板固定骨质疏松模型与骨质正常模型均能提供更好的生物力学稳定性,但对于骨质疏松性骨折则提升程度更强。
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编辑人员丨1天前
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三角支撑固定系统固定股骨转子间骨折的生物力学有限元分析
编辑人员丨1天前
目的:比较三角支撑固定与Gamma钉固定股骨转子间骨折的生物力学特性。方法:选用一名年龄40岁、身高172 cm、体重75 kg的健康成年男性志愿者提供的股骨CT影像数据,通过Mimics 21.0软件及Geomagic 2013软件重建股骨实体化模型。利用UG 12.0软件建立EvansⅠ型股骨转子间骨折模型,重建Gamma钉与三角支撑髓内钉模型并分别模拟股骨转子间骨折内固定手术。在Abaqus软件中,模拟站立状态下Gamma钉与三角支撑髓内钉两种内固定模型并收集两者主钉、固定螺钉、骨质以及三角支撑髓内钉中支撑螺钉的应力峰值,同时测量Gamma钉与三角支撑髓内钉固定骨折模型的最大位移。结果:在1 200 N载荷下,两种骨折内固定模型的应力峰值均位于主钉,其中三角支撑髓内钉主钉的应力峰值为233.73 MPa,较Gamma钉主钉的应力峰值(265.21 MPa)减少11.9%;固定螺钉的应力峰值均位于压力螺钉与主钉接触区域,三角支撑髓内钉的应力峰值(138.86 MPa)较Gamma钉的应力峰值(180.75 MPa)减小23.2%;骨质模型的应力峰值均位于股骨近端内侧皮质,分别为61.67 MPa和32.38 MPa,三角支撑髓内钉较Gamma钉减小47.5%;三角支撑髓内钉中支撑螺钉的应力峰值为92.04 MPa。三角支撑髓内钉固定骨折模型的最大位移为17.34 mm,较Gamma钉固定骨折模型的最大位移(19.37 mm)减少10.5%。结论:与Gamma钉相比,三角支撑髓内钉固定可明显提高转子间骨折的稳定性,改善应力分布并降低应力峰值、减小应力集中区域,有助于提高股骨转子间骨折的疗效。
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编辑人员丨1天前
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双枚经第2骶椎骶髂螺钉固定技术在严重脊柱侧后凸畸形中的应用
编辑人员丨1天前
目的:探讨在严重脊柱侧后凸畸形患者后路矫形术中,采取单侧或双侧双枚经第2骶椎骶髂螺钉(second sacral alar-iliac,S2AI)固定技术的适应证,并且探究此技术的可行性并评估其临床疗效及并发症情况。方法:收集2014年1月至2019年12月共11例应用双S2AI固定技术进行后路脊柱矫形融合术的患者的病例资料,男5例,女6例;年龄(28.8±16.8)岁(范围12~60岁)。所有患者术前、术后均拍摄全脊柱正位、侧位X线片以及全脊柱CT,根据Gertzbein & Robbins评分法评价螺钉置入的精确性,测量术前、术后以及末次随访时的侧凸Cobb角,冠状面平衡(coronal balance,CB),脊柱骨盆倾斜角(spinal pelvic obliquity,SPO),局部后凸角(regional kyphosis,RK),探究描述患者采取双S2AI固定技术的原因,并且比较患者术前、术后及末次随访时的影像学差异及疗效评价差异。结果:11例中9例患严重脊柱侧后凸畸形伴骨盆倾斜,另外2例为既往脊柱术后医源性后凸畸形患者。11例患者术后随访(11.6±8.5)个月(范围6~30个月)。7例患者单侧置入双S2AI螺钉,4例双侧置入双S2AI螺钉,3例患者联合置入髂骨螺钉(iliac screw,IS)或髂骶螺钉(iliac sacral screw,ISS)。共置入35枚螺钉,术后CT示30枚为A级,5枚为B级,螺钉位置均良好,术前侧凸Cobb角87.2°(5.3°,150.5°),CB为13.6 mm(2.2 mm,91.7 mm),SPO为30.7°(0.6°,57.5°),RK为27.6°(14.2°,128.3°);术后即刻侧凸Cobb角25.4°(4.9°,84.1°),CB为8.2 mm(3.1 mm,63.2 mm),SPO为12.1°(0.9°,27.0°),RK为8.4°(4.1°,57.8°)。术后矢状面和冠状面的失衡均得到改善;末次随访矢状面以及冠状面的形态有较好的维持。11例术中均无SEP以及MEP信号改变或者丢失,随访中1例患者出现伤口深部感染,伤口愈合不良。余患者术后以及随访过程中无明显断棒断钉,螺钉松动等。结论:需行骨盆固定的患者若存在以下三种情况:①胸腰椎大段椎体无法置钉,但需保持植入物密度;②行序贯矫形的手术策略时单枚S2AI螺钉的置入无法有效的分散腰骶部的应力;③行复杂腰骶部畸形翻修手术时需要获取牢固内固定时,运用同侧双枚S2AI固定技术是一种好的选择,可提供坚强固定,有效地矫正畸形,并且并发症发生率较低。
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编辑人员丨1天前
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基于血流动力学颈内动脉不同侧别动脉瘤破裂的相关因素分析
编辑人员丨1天前
目的:探讨血流动力学结合形态学及临床特征对背侧和非背侧颈内动脉瘤(ICAAs)破裂风险的影响。方法:回顾性收集2010年1月至2016年12月在徐州医科大学金陵临床学院(东部战区总医院)放射诊断科111例经数字减影血管造影(DSA)或外科手术确诊为动脉瘤并且进行头颅CT血管成像(CTA)检查的患者资料,其中男41例,女70例,年龄32~83 (56±11)岁。根据头颅CT平扫或DSA或外科手术的出血表现分为破裂组( n=54)例和未破裂组( n=57)例。收集患者的临床信息及动脉瘤的形态学参数;对2组患者CTA影像进行计算机流体力学分析,获得壁切应力、壁切应力梯度等血流动力学参数。比较破裂/未破裂两组间的参数差异。采用logistic回归分析动脉瘤破裂的独立危险因素,并分别对背侧和非背侧动脉瘤破裂相关的血流动力学特征进行分析。 结果:与未破裂组相比,破裂组患者年龄较小[(54.2±11.4)岁比(58.3±9.9)岁, P=0.033],女性居多(74.1%比52.6%, P<0.05),有高血压病史患者比例较高(46.3%比22.8%, P=0.009),且破裂动脉瘤多分布于颈内动脉弓背侧处(57.4%比36.8%, P<0.05),血流模式复杂、集中,血流冲击区域小且不稳定(68.5%比33.3%、55.6%比10.5%、72.2%比26.3%及79.6%比36.8%,均 P<0.05)。Logistic回归分析显示女性、高血压病史、动脉弓背侧、血流模式(集中的、不稳定的)是颈内动脉瘤破裂的独立危险因素[ OR值分别为3.551 (1.080~11.679)、3.900 (1.172~12.976)、4.966 (1.504~16.401)、51.893 (7.913~340.296)及50.015 (8.423~296.985),均 P<0.05]。非背侧动脉瘤破裂组的血流模式更集中、不稳定及冲击区域小(均 P<0.05),而背侧处动脉瘤破裂组血流更复杂、集中、不稳定和血流冲击区域更小(均 P<0.05)。 结论:性别、高血压病史、背侧部位、血流集中程度和血流稳定程度是颈内动脉瘤破裂的独立危险因素,位于背侧的颈内动脉瘤破裂风险更高。
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