目的:探讨三维可视化技术辅助设计手术治疗胸椎黄韧带骨化症的临床应用价值。方法:回顾性分析2013年11月—2016年12月郑州市骨科医院脊柱一科采用椎板切除治疗的44例胸椎黄韧带骨化症的临床资料。其中，男25例、女19例，年龄40～76岁。术前均采用Mimics软件对胸椎CT扫描的DICOM数据进行三维重建，在胸椎椎板和骨化黄韧带的三维可视化模型上观察骨化灶的立体结构以及与椎弓根、关节突、椎板的位置关系，计算数字模拟骨化灶体积；按照"分区椎板切除"的方式在三维可视化数字模型上进行骨化黄韧带的模拟切除；按照术前模拟切除步骤，实施手术操作。观察手术时间、术中出血量及并发症发生情况。术后12个月采用日本骨科协会(JOA)评分评估神经功能，根据术前和术后JOA评分计算JOA改良率，评估手术疗效。结果:三维重建模型44个，重建骨化灶103个，骨化灶体积为(1 831±443)mm 3。44例患者均顺利完成手术，手术时间65～180(96.7±19.6)min；术中出血量230～1 350(432±83.5)mL。患者术后无脊髓神经损害症状加重者，术后神经症状均逐步好转。44例患者均获随访，随访时间13～46(25±10.3)个月。随访期间无迟发性感染、神经症状加重、内固定失败等并发症发生。术后12个月JOA评分(8.8±1.8)分，明显高于术前的(5.3±2.0)分，差异有统计学意义( t＝11.566, P<0.01)；JOA评分改善率为64.2%±21.7%，疗效评价优13例、良21例、可10例，优良率77.3%(34/44)。 结论:应用三维可视化技术进行术前评估，能够立体、全面了解骨化黄韧带的形态，通过模拟手术，设计手术切除范围，可以提高手术精准度、安全性和有效性，为胸椎黄韧带骨化症的诊疗提供了一种新的术前影像学辅助方法。

目的 评价人工智能混合现实技术(AI-MR)在规划特殊类型的复杂性上尿路结石行超声引导下经皮肾镜碎石术(PCNL)中的应用价值.方法 该项目为前瞻性单中心单臂临床研究,纳入2022年8月-2023年5月于清华大学附属北京清华长庚医院收治的行超声引导下PCNL的15例特殊类型复杂性上尿路结石患者,其中男性9例、女性6例,包括盆腔异位肾结石3例、马蹄肾结石5例、脊柱畸形合并肾结石3例、移植肾结石4例.基于患者术前计算机断层扫描尿路造影(CTU)数据进行数字三维重建,并使用AI-MR在真实空间中投射手术相关的三维影像,获得术区的"透视化"信息,从而进行术前设计与规划,内容主要包括目标肾盏、通道数目及辅助措施.并对目标肾盏及通道数的符合度、一期净石率、总手术时间、主皮肾通道建立时间、血红蛋白下降量、手术并发症、术后住院时间等情况进行分析.结果 15例患者均使用AI-MR进行术前规划,顺利完成一期超声引导下PCNL.基于术前规划,我们采用了单一标准通道经皮肾镜碎石术(S-PCNL)以及S-PCNL联合针状肾镜(Needle-perc)或顺/逆行输尿管软镜(FURS)的手术方式,其中4例患者行单通道S-PCNL,3例行多通道S-PCNL,8例行S-PCNL联合Needle-perc或FURS.目标肾盏及通道数术前规划和术中实施的符合率为86.7％,一期净石率80.0％,平均主皮肾通道建立时间(2.3±0.3)min、平均总手术时间(61.5±12.2)min、血红蛋白下降值(9.6±1.2)g/L,平均术后住院时间(4.6±0.5)d.无输血、脏器损伤和尿源性脓毒症等Clavien-Dindo≥ Ⅱ级并发症发生.结论 AI-MR可量化分析特殊类型复杂性上尿路结石患者的术前影像数据,实现术区三维透视化效果,利于制定手术方案,优化穿刺路径,有效规避周围脏器损伤风险,达到减少并发症、缩短治疗周期以及提高一期净石率的效果.

目的 利用基于双平面X线的立位脊柱三维重建技术定量测量椎体轴向旋转角(Vertebral Axial Rotation,VAR).并初步判断立位三维重建下测量VAR的精度.方法 对一位主诉为腰痛的病人,加用标定装置拍摄腰椎正侧位X线片,标定装置上有数个小钢珠做成的已知三维坐标的标定点.依据Nash-Moe法,在平片上寻找出存在轴向旋转的椎体,运用相关软件,提取旋转椎体的VAR测量相关点在正侧位平片上投影点的二维坐标和平片上正侧位成像各自标定点的二维坐标.根据立位三维重建的基本原理,重建出VAR测量相关点的三维坐标.定量测量VAR,并和Nash-Moe法的测量结果进行对比,初步判断测量精度.结果 发现1个存在轴向旋转的椎体,位于第3腰椎(Lumber vertebrae,L),Nash-Moe分度为1度,测量VAR为+2.3°.方向与双侧椎弓根形状变化一致,但数值不在Nash-Moe法(L2-L4,1度)相对应的旋转范围5-15°之内.结论 本实验在国内率先利用基于双平面X线的立位脊柱三维重建技术定量测量出VAR,但测量精度需要进一步提高.

目的:探讨个体化3D打印技术建立山羊腰椎融合模型的可行性及围手术期管理的注意事项.方法:根据10只雄性1～2岁、体重35～45 kg波尔山羊腰椎术前X线片及CT三维重建数据,术前确定理论撑开高度,再根据理论进钉点确定钢板长度、弧度、放置位置及上下位螺钉长度等参考值,设计并进行3D打印腰椎侧前路接骨板.全麻下切除山羊腰椎椎体及相邻椎间盘,将植骨后的钛笼植入山羊体内,使用3D打印侧路接骨板进行固定.术后进行饲养、补液、抗感染及术后并发症处理、呼吸消化围手术期管理等.结果:成功建模,10只山羊术后X线片及CT三维重建显示钛笼及接骨板位置较好,固定可靠.术后3个月山羊行腰椎CT三维重建及显微CT,观察脊柱融合情况.影像学检查显示,侧路接骨板固定钛笼植骨融合均在钛笼两端与椎体间形成致密的骨小梁.结论:该3D打印技术建立山羊腰椎融合模型,是一种有效,成功率高,融合可靠稳定的方法,围手术期管理其方法科学、实用,且更加人性化,对确保腰椎侧前方钉板内固定系统成功置入,并降低手术并发症的发生具有较强的指导意义.

目的 探讨有临床症状的腰椎峡部裂滑脱(isthmic spondylolisthesis,IS)患者生理载荷下相邻节段三维瞬时运动特征.方法 选取有临床症状需手术治疗的L4IS患者14例为研究组;以15名无腰痛症状和脊柱疾病的健康志愿者为对照组.两组受试者性别、年龄、体质量指数、骨密度比较,差异均无统计学意义(P＞0.05),具有可比性.采用双X线透视影像系统和螺旋CT检查结合技术,从受试者腰椎薄层CT获取腰椎三维重建模型,匹配到由双X线透视影像系统捕获的不同活动体位时腰椎双斜位X线透视图像上,重现生理载荷下不同活动体位腰椎滑脱节段三维瞬时运动状态.通过在椎体几何中心建立三维坐标系测量相邻节段(L3、4和L5、S1)椎体间的活动度和相对位移,并与对照组比较.结果 对照组L3、4在前屈-后伸、左旋-右旋和左侧弯-右侧弯时,L5、S1在左旋-右旋和左侧弯-右侧弯时,沿主要运动轴(主运动轴)的活动度均较相应耦合运动轴(次运动轴)活动度有增大趋势;但研究组这种趋势消失,主次运动紊乱.L5、S1由于椎间小关节方向偏冠状位,前屈-后伸时沿主要运动轴活动度较相应耦合运动轴活动度变小;但研究组这种趋势消失.与对照组相比,研究组L3、4在前屈-后伸、左侧弯-右侧弯和左旋-右旋时存在位移失稳(P＜0.05);研究组L5、S1椎体间在前屈-后伸、左旋-右旋和左侧弯-右侧弯时沿x、y、z轴的相对位移与对照组比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 有临床症状的L4IS患者相邻节段主次运动模式紊乱,且相邻头侧椎间运动存在位移失稳,而尾侧椎间运动趋于稳定.

背景:平足症的手术目的在于矫正畸形、恢复足弓形态、改善足部功能,目前主要根据专科检查以及X射线平片来确定手术方案,但通过二维的平片和术者的经验难以满足个体化治疗的需要,常存在矫枉过正或者矫正不足的现象.数字化技术在医学领域的发展极大地促进了骨科的进步,近年广泛应用于肩、肘、髋、膝、脊柱等领域,包括三维重建、3D打印、手术模拟及手术导航等,但是在平足研究中的应用还比较缺乏.目的:探讨数字化技术在平足中的应用现状.方法:第一作者以中文检索词“平足、三维、3D、有限元、数字化”和英文检索词“flat feet,digital technology,three-dimensional,finite element”分别检索万方数据库、CNKI数据库、维普数据库和PubMed数据库,检索时间:2000年1月至2018年9月.共检索到882篇相关文献,其中纳入符合标准的文献49篇.结果 与结论:①目前数字化技术在平足中的应用主要包括重建骨骼模型,分析骨骼形态、空间位置关系和关节运动特点,建立有限元模型以及应力分析;②三维平足模型清晰度高,在生物力学研究方面具有明显优势;③利用数字化技术指导平足截骨手术的研究比较缺乏,参照骨科其他领域的研究成果,有望提高平足症手术的治疗效果.

目的:探讨并评价计算机三维重建和3D打印技术在脊柱侧弯手术中的疗效.方法:采集8例脊柱侧弯患儿的病例并进行全脊柱CT断层扫描数据整理,进行计算机三维重建和3D打印并制备出1:1等比例三维实体模型,并将其应用于此类疾病的诊治、术前手术规划和术中参照.结果:所有脊柱侧弯患儿术后进行随访12～36个月.8例患儿均在3D打印实体模型指导下完成,手术过程顺利.8例患儿术中所见与术前计算机三维重建模型和3D打印实体模型的脊柱侧弯畸形结构变化一致.术前的模型模拟手术可以使手术时间明显缩短,减少了术中失血.结论:计算机重建与3D打印技术能够准确并直观地反映脊柱侧弯畸形的复杂立体形态和各部位解剖结构的空间关系,对临床医生制定术前手术计划和术中手术操作有很大帮助.

[目的]描述单侧双通道内镜下上腰椎神经根、椎间隙毗邻关系,为临床手术提供依据.[方法]21例腰椎管狭窄症患者行腰椎CT脊髓造影,建立三维模型,测量L1/2～L3/4椎板下缘关节突交点和椎板上缘关节突交点分别至硬脊膜外侧缘、上位腰椎下终板、下位腰椎上终板、神经根起点下缘、下关节突外侧缘与峡部人字嵴交点距离;神经根起点下缘至上位腰椎下终板、下位腰椎上终板距离;上位腰椎下关节突外侧缘至下位腰椎弓根峡部内侧缘距离.[结果]L1/2～L3/4椎板下缘关节突交点和椎板上缘关节突交点在硬脊膜外侧缘以内、椎间隙以下、神经根起点下缘以上,节段越低距离越小(P＜0.05);椎板下缘关节突交点、椎板上缘关节突交点至下关节突外侧缘与峡部人字嵴交点的距离随节段降低逐渐增大(P＜0.05);腰神经根起点下缘在椎间隙水平以下,节段越低距离越小(P＜0.05);上位腰椎下关节突外侧缘投影紧邻下位腰椎弓根峡部内侧缘,不同节段差异无统计学意义(P＞0.05).[结论]上腰椎有明显解剖学特点.腰椎管狭窄症上下减压范围大,同侧相邻节段减压、开窗略大可致半椎板缺损;向外减压必使部分下关节突、峡部缺损.