漏斗胸合併脊柱側彎矯形手術方案的研究

《漏斗胸合併脊柱側彎矯形手術方案的研究》是依託天津理工大學，由葉金鐸擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：漏斗胸合併脊柱側彎矯形手術方案的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：葉金鐸
• 依託單位：天津理工大學

項目摘要

漏斗胸合併脊柱側彎畸形約占漏斗胸患者的30%。臨床發現，對此類患者進行漏斗胸微創矯形可能會加重脊柱側彎畸形，因為矯形機理不明，醫生被迫放棄手術，患者將終生得不到治療，已經成為國內外胸部畸形矯形手術的難題。本項目擬綜合採用三維重建，數值模擬，動物實驗和人體胸廓模型實驗等方法，研究漏斗胸矯形對脊柱側彎的影響。通過對漏斗胸臨床矯形病例的數值模擬和動物實驗，確定數值模擬採用的計算模型和計算方法，保證計算得到的位移和應變結果準確。通過參數研究和人體胸廓模型的矯形實驗，確定漏斗胸微創矯創形對脊柱側彎的影響因素，參數研究包括漏斗胸的塌陷位置，塌陷程度，脊柱側彎的凹凸方向和曲率大小，矯形板的形狀，數量和位置等。將漏斗胸微創矯形手術方法和治療骨折的外固定方法結合起來，提出基於計算的漏斗胸合併脊柱側彎畸形的微創矯形手術方法，設計個性化的微創矯形手術方案，對漏斗胸合併脊柱側彎畸形患者進行微創矯形，解除患者病痛。

結題摘要

因為缺少對漏斗胸合併脊柱側彎的矯形機理的研究，醫生多數依據經驗設計矯形手術，因為要面臨術後引發或加重患者的脊柱側彎的風險，醫生被迫放棄手術，致使患者得不到治療。 課題組重建了漏斗胸合併脊柱側彎病例的畸形胸廓模型，對微創矯形過程進行了數值模擬，計算結果顯示，胸骨抬高位移與臨床結果一致，預測的脊柱側彎變形結果好於臨床結果。為方便參數研究和適應快速為臨床手術方案設計提供參考的需要，課題組提出了創建畸形胸廓模型的三維簡化實體模型，梁單元和混合計算模型的方法，與臨床術後結果進行了比較。提出了漏斗胸合併脊柱側彎病症新的分型方法，考慮了脊柱側彎與漏斗胸塌陷相對高度關係對脊柱側彎的影響，進行了參數研究為臨床手術方案設計提供了參考建議。定量研究了胸廓肌肉，韌帶，椎間盤和肋間肌對脊柱側彎變形的影響，研究發現椎間盤和肋間肌是影響畸形胸廓的脊柱側彎變形的主要因素，其中椎間盤對平直脊柱與側彎脊柱分別具有增大與吸收脊柱側彎變形的作用；肋間肌對漏斗胸合併脊柱側彎的影響與病例的類型有關，分別具有阻礙脊柱側彎變形改善與延緩脊柱側彎變形惡化的作用。採用3D列印技術製備了正常胸廓和畸形胸廓模型，發展了基於數值模擬結果的電測實驗研究方法，進行了實驗，比較了數值計算結果與實驗結果的誤差，改進了計算模型，提高了計算精度和效率。進行了動物胸廓模型的電測實驗，得到了肋骨與胸骨的應變分布規律，與數值模擬結果進行了比較；研究了肋間肌對動物胸廓應變分布和對側彎脊柱承載能力的影響。研究了側彎脊柱拉伸矯形與釘棒矯形對漏斗胸變形的影響和矯形順序對漏斗胸與脊柱側彎變形的影響。 課題完成漏斗胸和漏斗胸矯形手術178例，積累了病例的影像資料，對影響漏斗胸和脊柱側彎變形的因素進行了統計分析。培養碩士研究生9名，本科生2名，發表論文38篇，SCI論文10篇，EI論文3篇，ISTP論文1篇。授權發明專利1項，參加學術會議40人次，獲得青年學者獎1項。