脊柱侧弯在漏斗胸矫正术中的形态改变及力学分析
Study on the Interaction between Scoliosis and Pectus Excavatum during Surgical Correction
第一部分:题目:儿童漏斗胸患者合并特发性脊柱侧弯的临床研究背景:漏斗胸常合并特发性脊柱侧弯,两者在幼年发病并不断进展均会影响心肺功能并造成胸廓及心肺发育受限,但目前鲜有两者合并状态下诊治效果和相互影响的报道.目的:探究漏斗胸合并特发性脊柱侧弯发生情况,及经Nuss手术治疗后脊柱侧弯的改变情况.方法:回顾性研究171例漏斗胸患者,入院后行CT检查了解漏斗胸情况,分别于Nuss手术前及取出钢板后行胸部及脊柱X光了解脊柱侧弯情况,对比脊柱侧弯与非侧弯患者胸椎后凸、胸骨旋转度、胸廓旋转度、胸廓不对称、Haller指数;对比对称型与非对称型漏斗胸患者脊柱侧弯改变情况是否存在差异.结果:漏斗胸患者中脊柱侧弯比例为21.1%(36/171),平均Cobb角16.87°,侧弯患者与非侧弯患者Haller指数无明显差异(p>0.05),但胸骨旋转度及胸廓旋转度均大于非侧弯患者(p<0.05);侧弯患者根据弯度给予相应治疗:31例侧弯小于25°随诊观察,3例侧弯在25°至45°之间且骨骼发育未成熟佩戴支具,2例侧弯大于45°手术治疗;经过平均35.73月随访后取出钢板,脊柱侧弯的比例为20.5%(35/171),平均Cobb角14.8°,13例脊柱正常患者出现脊柱侧弯,另有14例侧弯进行观察的患者原脊柱侧弯消失;非对称型漏斗胸患者手术后脊柱侧弯出现变化的患者多于对称型漏斗胸患者(p<0.01).结论:漏斗胸患者易合并特发性脊柱侧弯,经过Nuss手术治疗后其脊柱侧弯可能发生改变,需要小儿外科医生与小儿骨科医生共同协作治疗.第二部分:题目:手术治疗非对称漏斗胸对脊柱的影响及力学分析目的:探究Nuss手术治疗非对称型漏斗胸患者脊柱形态变化情况,并分析其力学原因.方法:利用mimics软件抽取CT扫描数据,采用3-matic软件制作有限元模型来模拟患者不对称型漏斗胸的胸廓,应用abaqus软件模拟Nuss手术矫正过程,将此过程分为第一步抬升凹陷胸骨与第二步抬升凹陷侧胸廓,模型依据固定位置分为a型即固定肋软骨即椎管前缘,b型则固定突侧肋软骨及椎管后缘.分析胸廓形态改变后脊柱椎体的动态反应及作用机制.回顾分析37例不对称型漏斗胸患者临床资料,分为三组,第一组(n=9)为存在脊柱侧弯且侧弯凸侧与不对称胸廓凹陷侧同方向;第二组(n=5)为存在脊柱侧弯且侧弯凸侧与不对称胸廓凹陷侧反方向;第三组(n=23)为无脊柱侧弯.分析其术后脊柱形态改变情况,以此来验证以上有限元模型结果.结果:有限元模拟结果显示第一步矫正过程中在矫正胸廓畸形的同时对于脊柱影响较小,第二步矫正过程中除了胸廓畸形得到矫正还会影响脊柱形态,即椎体前缘会向不对称胸廓较高的一侧发生旋转,a型椎体平均旋转10°,b型椎体平均旋转4.8°.临床病例显示第一组7例患者侧弯减小,2例不变;第二组4例侧弯加重,1例不变;第三组14例不变,8例增大,1例减小.三组差异有统计学意义(p<0.001).三组病例结果基本与三位有限元模型分析结果符合.结论:手术治疗不对称型漏斗胸对脊柱椎体产生了力学因素影响,脊柱形态改变类型可以通过胸廓非对称性与脊柱的形态进行预测.
- 作者：
- 曹隽
- 学位授予单位：
- 首都医科大学
- 专业名称：
- 儿外科学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 孙宁
- 中图分类号：
- R726.5
- 关键词：
- 漏斗胸；Nuss手术；特发性脊柱侧弯；手术治疗；胸廓不对称；有限元分析
- pectus excavatum; Nuss procedure; idiopathic scoliosis; assymetric chest; surgical treatment; finite element analyse;