学术投稿

3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的实验研究

严斌;张国栋;吴章林;许靖;杨洋;黄文华

关键词:数字化设计, 3D打印, 导航模块, 腰椎, 椎弓根螺钉
摘要:目的:利用数字化设计和3D打印技术研制个体化导航模块,实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。方法建立37例正常人体腰椎(L1~5)三维模型,设计导航杆使其恰好穿过椎弓根中心。基于导航杆,通过布尔运算获得导航模块。3D打印出导航模块和腰椎标本实体,在导航模块的辅助下植入椎弓根螺钉,观察螺钉的进钉点、进钉方向和螺钉在椎弓根内的位置。结果总共应用导航模块辅助植入椎弓根螺钉228枚,全部螺钉的进钉点,进钉方向都与虚拟方案相一致,螺钉在椎弓根内位置良好,无一例螺钉穿破椎弓根皮质。结论基于数字化设计的3D打印导航模块,可以实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。
中国临床解剖学杂志相关文献
  • 弹簧韧带的解剖观测和MRI分析研究

    目的:通过解剖学研究了解弹簧韧带的解剖特点并探讨其功能作用,同时应用MR观察弹簧韧带,分析其在MRI上的显示情况。方法解剖并观察弹簧韧带,了解其起止、走形及形态特征等情况,测量相关数据。同时对弹簧韧带不同扫描平面的MRI进行分析研究。结果弹簧韧带起于跟骨的载距突,由上内跟舟韧带,内下斜行跟舟韧带和下跟舟韧带3部分组成,分别止于舟骨的上内侧面,舟骨粗隆下和舟骨喙突。MR可以清楚的显示弹簧韧带的各部分结构,在T1及T2加权图像上呈中低信号表现,以矢状面和横断面显示较佳。结论弹簧韧带是足底部承载距骨头的一重要韧带复合体结构,对足纵弓的维持具有重要意义,MR可作为弹簧韧带损伤时的诊断工具。

    作者:喻永新;刘凯;邵红岩;尚如国 刊期: 2014年第03期

  • 绿原酸对Aβ25-35诱导的大脑皮层细胞损伤的保护作用机制

    目的:研究绿原酸(CHA)对淀粉样β蛋白25-35(Aβ25-35)激活巨噬细胞导致大脑皮层细胞损伤的保护作用机制。方法采用生后0~3 d左右的Sprague-Dawley(SD)大鼠乳鼠,取出大脑皮层细胞然后做体外培养。培养8 d后与小鼠腹腔巨噬细胞共同培养2 d,再加入10μmol/L Aβ25-35制作阿尔茨海默病细胞模型。实验分为单独培养组、共同培养组、单独培养Aβ组、共同培养Aβ组和共同培养CHA组分别作用0.5、1、2、4、6 h后检测各组的结果。细胞损伤程度通过观察细胞形态和记数判定。p38分裂原激活蛋白激酶(p38MAPK)、有丝裂原激活蛋白激酶活化的蛋白激酶2(MAPKAPK-2)和热休克转录因子(HSP27)三种蛋白磷酸化的表达水平由Western blot检测。通过免疫荧光观察微管相关蛋白-2(MAP-2)的表达。结果 CHA显著抑制Aβ25-35处理所致的颗粒细胞密度的减少并且改善细胞的形态。Aβ25-35可以使p38MAPK的磷酸水平明显增加,在2h的时候磷酸化水平达到高峰,4h后就逐渐下降,而使MAPKAPK-2和HSP27的磷酸化水平降低,2h降低明显。结论 CHA通过抑制Aβ25-35诱导巨噬细胞释放炎症因子激活的p38MAPK信号转导通路,从而可以起到保护神经细胞的作用。

    作者:周静;赵宏;秦书俭;姚素艳;郑德宇 刊期: 2014年第03期

  • 新型肝脏管道模型的数字化制造研究

    目的:设计并制作内部管道与肝实质外形兼备的新型肝脏管道模型。方法选取一具新鲜的人体肝脏标本,肝静脉及门静脉灌注后行64排螺旋CT扫描,利用Mimics软件重建门静脉、肝静脉及肝实质三维模型。在Magic4.0软件中设计肝脏管道与肝实质外壳模具的装配结构。将设计好的模型通过快速成型机进行模型的三维打印,并进行组装形成管道铸模模具。将融化的透明果冻蜡注入铸模模具内,待蜡凝固后,除去肝实质壳模具,获得新型肝脏管道模型。结果本研究通过三维重建、快速成型及模具技术成功地制作了内部管道与肝实质外形兼备的新型肝脏管道模型。模型清晰地显示肝内管道的分布情况,位置关系,分支关系,管道直径等,快速成型管道的小直径约为1.2 mm。由透明果冻蜡制作的肝实质外形良好,清晰透明,质地与肝实质相近。结论新型肝脏管道模型表现力丰富,容易保存。它拓展了铸型标本在医学教育,科研,临床上的应用。

    作者:孔祥雪;聂兰英;肖菊姣;游辅宇;李鉴轶 刊期: 2014年第03期

  • 微创掌侧锁定加压钢板治疗老年桡骨远端骨折的疗效分析

    目的:探讨微创掌侧锁定加压钢板治疗老年桡骨远端骨折的临床疗效。方法2008年1月至2013年1月,30例老年桡骨远端骨折患者从掌侧入路实施微创技术置入锁定加压钢板。AO/ASIF分型:A2型3例,A3型5例,B1型5例,B3型6例,C1型6例,C2型5例。结果25例患者术后获得随访,平均时间为12个月(8月~14个月)。患者当中发生腕管综合征1例,大鱼际肌麻痹1例,腕部切口延迟愈合1例,术后3个月症状消失,未见桡骨不愈合。采用改良Mcbride评分进行评定:优18例,良4例,可3例,优良率达88%。结论经掌侧入路微创锁定加压钢板治疗老年桡骨远端骨折,创伤小,固定牢靠,术后并发症少,有利于早期功能锻炼,为较理想的固定方式。

    作者:吴锋;叶劲;莫茅;邹仲兵 刊期: 2014年第03期

  • 经腹膜后间隙抢救骨盆骨折大出血的解剖研究及临床应用

    目的:探讨髂腹股沟入路腹膜后间隙的解剖要点及在抢救骨盆骨折大出血中的应用。方法37具国人尸体标本左右两侧髂腹股沟入路显露腹膜后间隙,观测血管、输尿管走行关系及肠系膜下动脉和输尿管、睾丸(卵巢)动静脉的前移距离。并临床应用该入路抢救12例骨盆骨折大出血患者,男10例,女2例。结果腹膜后间隙内腹主动脉、下腔静脉、髂总动静脉等紧贴盆壁与壁腹膜间有腹膜外脂肪相隔;肠系膜下动脉、睾丸(卵巢)动静脉与壁腹膜之间有致密结缔组织连接,易随壁腹膜掀起,输尿管上部与壁腹膜有连接,下部连接松弛;在L4椎体平面肠系膜下动脉可前移19.3 mm,睾丸(卵巢)动静脉可前移26.4 mm(右)和28.0 mm(左);输尿管可前移37.0 mm(左)和41.0 mm(右)。临床应用该入路抢救12例骨盆骨折大出血患者,术中对腹主动脉临时压迫阻断控制出血,抢救休克,修复或结扎损伤血管,复位固定骨折。11例成功,1例死亡;无血管、神经再损伤发生。结论经髂腹股沟腹膜后间隙入路手术可充分显露盆腔大血管,对腹主动脉临时压迫阻断可快速控制出血,纠正休克,提高了骨盆骨折大出血抢救成功率,是救治骨盆骨折大出血的理想入路。

    作者:刘振新;史增元;尹维刚;毛海蛟;左荣跃 刊期: 2014年第03期

  • 耻骨肌孔的空间分离解剖在腹腔镜全腹膜外疝修补术中的应用及意义

    目的:探讨应用腹腔镜技术对耻骨肌孔的空间分离解剖在腹腔镜全腹膜外疝修补术(totally extraperitoneal TEP)中的意义。方法我院自2005年至2013年开展TEP手术272例,术中将腹膜外耻骨肌孔区域分为初始空间、耻骨空间、髂窝空间和髂血管空间4个空间,依次解剖分离4个空间,在空间内安全操作。结果术中寻求相应解剖标志分别界定4个空间,终融合为一个大范围空间。所有病例均应用耻骨肌孔的空间分离解剖技术指导完成手术,手术时间48 min(28~60 min),术后住院时间5 d(3~8 d)。术后随访2~60个月,其中2例出现阴囊血肿经抽吸后治愈,无疝复发病例,无切口及补片感染,无慢性疼痛、睾丸萎缩、射精痛等并发症发生,无疝复发。结论耻骨肌孔的空间分离解剖技术可以缩短TEP手术的学习曲线,加深对其复杂的耻骨肌孔及其后方解剖结构的学习和理解,提高手术效率和手术质量,减少手术并发症。

    作者:华伟;梁志宏;赵象文;丁纪伟;汤治平;丁自海 刊期: 2014年第03期

  • 比较纤维支气管镜和经皮肺穿刺活检在肺占位性病变中的诊断价值

    目的:探讨纤维支气管镜和CT引导下经皮肺穿刺两种肺活检方法在肺占位性病变中的诊断价值。方法严格选择我院及南方医院呼吸科2011年6月至2013年6月期间经胸片或CT诊断为肺部占位性病变患者192例。其中126例行纤维支气管镜检查并行活检取组织,另66例CT引导下经皮肺穿刺活检。观察胸片、CT及纤支镜下肺占位病变大小形态,同时比较两种肺活检方法的确诊阳性率。结果采用纤维支气管镜可直接观察到病变部位大小形态;纤支镜肺活检和经皮肺穿刺活检两种方法肺部病变确诊阳性率分别为83.1%和88.7%,两者比较无显著差异(P>0.05)。纤支镜和经皮肺穿刺并发症发生率分别为1.51%和12.12%,后者显著高于前者,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论纤维支气管镜肺活检和CT引导下经皮肺穿刺活检均对肺占位病变有诊断价值,但纤支镜检查相对安全。

    作者:崔海燕;梁振宇;张达成;全国莉;曾聪 刊期: 2014年第03期

  • 腕关节尺骨茎突旁籽骨1例

    患者,女,51岁,主因右腕关节疼痛10年,加重1月就诊,患者于10年前无明显诱因出现右腕关节疼痛,未加重视,1个月前疼痛加重,右腕关节旋转时有弹响声。检查:右尺骨小头较左侧尺骨小头明显向背侧隆起,右腕关节旋转时有弹响声,拍片示:右腕关节尺骨茎突旁有1籽骨,右尺骨小头明显向背侧隆起,右下尺桡关节间隙较健侧宽(图1,2)。

    作者:田野;张英泽;陈伟 刊期: 2014年第03期

  • MCT2在福尔马林致痛模型大鼠大脑皮质中的表达变化

    目的:观察疼痛应激时,大脑第一躯体感觉皮质后肢区(primary somatosensory cortex hindlimb region,S1HL)神经元单羧酸转运蛋2(monocarboxylate transporters 2,MCT2)的表达变化,以探讨MCT2参与疼痛调制的机制。方法应用免疫组织化学(IHC)、Western blot和计算机图像分析法检测福尔马林致痛大鼠模型大脑S1HL内MCT2的表达变化。结果与正常组相比,模型鼠S1HL内MCT2阳性神经元的数量及IOD在1 h时增加,3 d时达高峰,到7 d时有所下降,但仍然高于正常水平(P<0.05)。Western blot结果显示,MCT2蛋白表达变化与MCT2阳性神经元的数量和IOD变化趋势一致。结论在疼痛应激状态下,大脑S1HL神经元MCT2的表达增强,提示MCT2参与了疼痛的产生、传递和调制过程。

    作者:宋开琴;康承巧;孙善全;黄娟;徐进;李文娟;蒋锦 刊期: 2014年第03期

  • 基于三维重建技术的腰骶椎轴向融合术入路的相关解剖学测量

    目的:为腰骶椎轴向融合术入路提供解剖学基础。方法利用Mimics10.01对选取的CT数据进行三维重建,以STL格式导入Geomagic studio 12对三维模型进行简单优化,测量相关数据。结果以尾骨尖为切口,将轴向融合螺钉固定于腰骶椎体中轴的AxiaLIF手术方式,导针从尾骨尖到钉道入口的距离,男、女性分别为(101.7±9.5)mm,(100.2±9.0)mm(P>0.05);以尾骨切迹为切口,将轴向融合螺钉固定在腰骶椎中柱的AxiaLIF手术方式,导针从尾骨切迹到钉道入口的距离,男、女性分别为(82.4±9.5)mm,(83.1±10.6)mm(P>0.05);两种不同通路的AxiaLIF手术,导针到S3/4横线的垂直距离EF和EG,男性分别为(24.4±5.3)mm和(14.5±2.8)mm(P<0.05),女性分别为(27.0±5.6)mm和(17.0±3.8)mm(P<0.05),有显著的统计学差异。结论经尾骨尖为手术切口的AxiaLIF的危险度较高,以尾骨切迹为切口置钉于腰骶椎中柱的手术通路符合骶前间隙安全范围,有待进一步由生物力学研究验证。

    作者:李阳;刘燕;孙超;丁自海;吴立军 刊期: 2014年第03期

  • 髋臼发育不良者全髋置换中臼杯置入位置的力学分析

    目的:利用三维有限元分析方法,研究髋臼发育不良患者加深磨锉假体置入部位的髋臼骨床、使臼杯假体内移置入对髋臼假体-骨界面间的应力分布情况的影响。方法选取髋关节发育不良患者的骨盆为实验对象,螺旋CT做全长连续扫描,然后利用计算机仿真技术对CT图像进行三维重建,建立髋关节发育不良骨盆模型。在计算机环境中对重建模型进行髋臼磨锉,臼杯假体不同程度内移植入的模拟手术,利用有限元分析软件SolidWorks对重建模型进行有限元网格化及力学分析。结果臼杯假体的内移使臼杯上缘处获得骨床包容,臼杯接触面积更大,单位面积所受应力相对较少。随内移程度加大,髋臼内壁骨质突破更为明显,使髋臼顶部应力集中及其余部分应力不均愈趋明显。结论髋臼加深磨锉臼杯内移植入有助于改善髋关节发育不良病例行髋关节置换臼杯的骨床包容,但随内移程度的加大,髋臼内壁突破,髋臼面的应力集中,髋臼的应力分布情况明显改变,应尽量减少穿破的程度。

    作者:许杰;马若凡;蔡志清;李登;丁悦;刘尚礼 刊期: 2014年第03期

  • Notexin对小鼠体内CD8+T淋巴细胞活性的干扰作用

    目的:探讨肌肉注射Notexin是否影响C57BL/6小鼠骨骼肌引流淋巴结内的外源性CD8+T细胞(OT-I细胞)的活性和增殖。方法分别采用Notexin注射或机械挤压法制备B6小鼠的胫骨前肌(TA)急性肌损伤模型,并获得性转移(adoptive transfer, i.v.)OVA特异的OT-I细胞(CFSE标记),随后肌注可溶性OVA蛋白。收集损伤侧TA引流淋巴结(腘、腹股沟淋巴结),流式分析OT-I细胞的增殖程度。OVA静脉内注射免疫B6鼠,收集激活的脾脏树突状细胞(cDCs),与CFSE标记的OT-I细胞体外联合培养,并添加不同稀释度的Notexin,流式检测OT-I细胞的活性和增殖。结果 CFSE的荧光递减结果证实,机械挤压损伤鼠TA引流淋巴结内OT-I细胞迅速活化增殖,但Notexin诱发的肌损伤小鼠引流淋巴结内OT-I细胞在4 d时无增殖反应,7 d的增殖率与非注射组无显著差异。与活化的cDCs细胞共培养的OT-I细胞活性良好,增殖显著,但即使添加高度稀释(1:1000)的Notexin也会严重干扰OT-I细胞的活性和增殖。结论肌内注射Notexin注射将干扰CD8+T细胞的活性,这表明蛇毒血清诱导的骨骼肌损伤模型不适用于肌损伤诱发的T细胞功能改变的相关研究。

    作者:马平;术蓉;刘幸卉;史丹丹;曾慧君;曹标;廖华 刊期: 2014年第03期

  • 肱骨头的相对高度与肩峰下撞击综合征的相关性研究

    目的:通过测量肱骨头的相对高度,探讨肩峰下撞击综合征的肱骨侧致病因素。方法应用MSCT及计算机软件测量26例肩峰下撞击综合征患者(实验组)的肱骨头相对高度,与随机选取的26例健康成人(对照组)肱骨头相对高度进行对比,比较肩峰下撞击综合征患者与正常人群的肱骨头相对高度数值是否具有统计学差异。结果实验组肱骨头相对高度为(0.88±0.18)cm,对照组肱骨头相对高度为(1.07±0.20)cm,经配对资料的t检验示P<0.01,肩峰下撞击综合征组与健康成人组肱骨头相对高度数据的差异具有统计学意义。结论肩峰下撞击综合征患者肱骨头相对高度明显小于健康成人,肱骨头相对高度可以作为肩峰下撞击综合征的诊断和治疗依据。

    作者:潘昭勋;崔岩;孙超;马海盟;张洪鑫 刊期: 2014年第03期

  • 3D打印应用于髋臼骨折数字化设计的实验研究

    目的:探讨髋臼骨折数字化设计及实施的可行性方案并以3D打印技术进行验证。方法采集52例临床髋臼骨折薄层CT扫描数据,在Mimics14.0中进行三维建模和虚拟骨折复位并在复位模型上优化预设植入钢板位置和虚拟钉道模拟、测量钉道长度,三维切割预设植入钢板部位骨块并3D打印,据此进行钢板折弯。将所有骨折块进行3D打印为实体模型结合折弯钢板进行内固定植入模拟。将钢板现实位置、螺钉方向和长度同数字化设计比较。结果总植入61根重建钢板,螺钉424颗,钢板植入位置和螺钉植入方向均与数字化设计高度吻合,钉道长度与数字化设计进行配对t检验,P=0.325。结论(1)数字化设计结合3D打印技术能在术前完成重建钢板折弯并进行手术模拟,折弯钢板模拟植入位置、螺钉植入方向、长度和虚拟设计高度一致。(2)术前折弯重建钢板对骨折复位有一定的指导价值。

    作者:吴章林;林海滨;张国栋;陆俭军;陈宣煌;黄华军;黄文华 刊期: 2014年第03期

  • 肩胛上动脉异常1例

    肩胛上动脉是供应肩胛骨及其周围骨骼肌和构成肩胛动脉网的重要血管之一,正常情况下起始于甲状颈干或锁骨下动脉,向后走行于肩胛上横韧带的下方,经肩胛上切迹行于冈上肌、冈下肌与肩胛骨之间,并与旋肩胛动脉形成吻合支,供应肩胛区的血液,同时也是供应胸锁乳突肌下1/3血液的动脉之一。在下颌骨相关手术中占有一定地位[1]。

    作者:张琦;李信晓;付峰;杨鑫;肖培;代晓燕;付升旗 刊期: 2014年第03期

  • “世界显微外科穿支皮瓣峰会暨第十六届国际穿支皮瓣学习班”征文通知(第二轮)

    由中华医学会显微外科分会、中华医学会手外科分会及中国康复医学会修复重建外科专业委员会联合主办,浙江省医学会、宁波市医学会、宁波市第六医院及温州医科大学共同承办的“世界显微外科穿支皮瓣峰会暨第十六届国际穿支皮瓣学习班”将于2014年11月6日至11日在宁波举行。本次峰会将汇集国内外显微外科、手外科、修复和重建外科领域的权威专家,对穿支皮瓣的新动态、未来发展方向和近期研究成果进行交流。紧接其后,由Dr. Blondeel、Dr. Morris等一批国际顶尖专家创立,已在全球各地连续成功举办15届的国际穿支皮瓣学习班将首次在我国举行。来自美国、加拿大、比利时、日本、韩国、西班牙、墨西哥及阿根廷的国际讲师团成员将与国内知名学者一道,对穿支皮瓣的基础研究、应用解剖、皮瓣生理和手术技术进行深入地讲解和探讨。大会将通过现场直播的方式,对6台手术进行演示和互动。同时通过国际专家示教,小组化实践操作的方式,为学员提供新鲜标本解剖机会。此外,大会还将通过论文演讲和壁报展示的方式为大家提供大量论文交流的机会。大会第16届国际穿支皮瓣学习班交流语言为英文,配有专业的同声传译。欢迎从事整形外科、手外科、显微外科、骨科、头颈外科、肿瘤外科等医师参会,踊跃投稿,在国际舞台展示我国在穿支皮瓣领域的风采。

    作者: 刊期: 2014年第03期

  • 拇指皮肤套状撕脱伤的治疗进展

    拇指皮肤套状撕脱伤(以下简称拇指脱套伤)是较常见的严重手外伤之一。其受伤机制大多是患者在机器压伤时本能的保护性回抽拇指而形成皮肤呈套状撕脱。其伤情特点是:拇指的皮肤、皮下组织、血管、神经常一起撕脱离体,而骨关节、肌腱往往相对正常。目前,临床治疗拇指脱套伤的方法很多,疗效也各异。归纳起来,主要有:残修、再植、皮瓣修复和再造四大类。近年来,随着显微外科技术的快速发展,各类方法均有不同程度的进展。

    作者:宋二发(综述);巨积辉;侯瑞兴(审校) 刊期: 2014年第03期

  • 3D打印技术促进临床医学发展

    2012年4月,英国《经济学人》发表专题报告指出,全球工业正在经历第三次工业革命,认为这次革命是互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,3D打印(3D Printing)技术作为“第三次工业革命的重要标志”[1]。3D打印技术可以使人们以更低的劳动力成本灵活地生产少量产品,从而使大规模的个性化生产成为可能,带来全球制造业的重大变革。

    作者:李鉴轶 刊期: 2014年第03期

  • 跟骨骨折畸形愈合的数字化虚拟重建及在矫形手术设计中的初步应用

    目的:探讨跟骨骨折畸形愈合的数字化虚拟重建的技术方法及其在矫形手术设计中应用的可行性。方法利用跟骨骨折畸形愈合病例患侧、健侧足踝部CT扫描图像及其数据收集,应用Mimics14.0软件进行三维重建,在重建出三维数字化模型及相关测量基础上,进行虚拟截骨及内固定等手术设计,并将虚拟截骨后的相关解剖学参数与健侧进行对比及拟合,据此进行手术治疗。结果重建出跟骨骨折畸形愈合的三维数字化可视模型,制备出相应的3D实物模型,可进行跟骨骨折畸形愈合相关解剖学参数的测量,可在个人计算机上初步实现截骨、内固定等矫形手术设计的可视化与可操作化。结论数字化虚拟重建技术能够为跟骨骨折畸形愈合的术前判断、临床诊治方式的选择等提供更为精准的解剖学及影像学依据,并可望用于跟骨畸形愈合截骨治疗手术的设计。

    作者:梅刚;吴卫东;欧阳钧;金丹;付苏;邹振吕 刊期: 2014年第03期

  • 3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的实验研究

    目的:利用数字化设计和3D打印技术研制个体化导航模块,实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。方法建立37例正常人体腰椎(L1~5)三维模型,设计导航杆使其恰好穿过椎弓根中心。基于导航杆,通过布尔运算获得导航模块。3D打印出导航模块和腰椎标本实体,在导航模块的辅助下植入椎弓根螺钉,观察螺钉的进钉点、进钉方向和螺钉在椎弓根内的位置。结果总共应用导航模块辅助植入椎弓根螺钉228枚,全部螺钉的进钉点,进钉方向都与虚拟方案相一致,螺钉在椎弓根内位置良好,无一例螺钉穿破椎弓根皮质。结论基于数字化设计的3D打印导航模块,可以实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。

    作者:严斌;张国栋;吴章林;许靖;杨洋;黄文华 刊期: 2014年第03期

中国临床解剖学杂志

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主管:中国科学技术协会

主办:中国解剖学会