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漏斗胸合并脊柱侧弯矫形顺序对手术效果影响的研究

冯晶晶1,2, 钟伟弘1,2, 叶金铎1,2, 张春秋1,2

1.天津理工大学
2.天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室

目的: 研究漏斗胸合并脊柱侧弯先行脊柱侧弯矫形或先行漏斗胸微创矫形不同矫形顺序对手术效果的影响,有助于降低手术风险和提高手术质量。
方法: 依据临床漏斗胸合并脊柱侧弯病例的CT影像资料,利用UG三维建模软件创建了考虑椎间盘的漏斗胸合并脊柱侧弯三维实体简化模型,模型包括漏斗胸在脊柱侧弯凹侧且脊柱侧弯位于漏斗胸的上侧(同侧上),漏斗胸在脊柱侧弯凹侧且脊柱侧弯位于漏斗胸的下侧(同侧下),漏斗胸在脊柱侧弯凸侧且脊柱侧弯位于漏斗胸的上侧(异侧上),漏斗胸在脊柱侧弯凸侧且脊柱侧弯位于漏斗胸的下侧(异侧下),四种不同的胸廓模型,其中针对钉棒矫形在有限元软件中创建了钉棒系统的实体模型。采用数值计算的方法模拟了先行漏斗胸的微创矫形过程,模拟了先行脊柱侧弯拉伸矫形和采用钉棒系统先行拉伸矫形过程,模拟了脊柱侧弯拉伸矫形与采用钉棒进行脊柱侧弯矫形,模拟了同时进行脊柱侧弯拉伸矫形或脊柱侧弯钉棒矫形和漏斗胸微创矫形的矫形过程,参数考虑了同侧上下和异侧上下四种病例模型。
结果: 数值结果显示,先行漏斗胸矫形,同侧上模型胸廓模型中脊柱侧弯症状得到改善,其余三种胸廓模型脊柱侧弯症状加重;先行脊柱侧弯拉伸矫形,四种胸廓模型的漏斗胸症状均呈加重趋势,先行钉棒系统脊柱矫形时漏斗胸的症状无明显变化;同时进行脊柱拉伸矫形和漏斗胸矫形然后释放脊柱侧弯拉伸矫形,同侧上和异侧上胸廓模型的应力比单纯进行漏斗胸矫形的应力要小。
结论: 不同矫形顺序对漏斗胸合并脊柱侧弯胸廓和脊柱侧弯变形的影响较大,先行漏斗胸矫形对胸廓畸形的改善有利,对脊柱侧弯变形的影响与病例的分型有关;不同脊柱矫形的方法对漏斗胸的影响也不同,拉伸矫形会加重漏斗胸的症状,而钉棒系统矫形对漏斗胸的变形的影响较小。