《生理載荷下上頸椎活動度的在體三維運動學研究》是依託西安交通大學，由蔡璇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：生理載荷下上頸椎活動度的在體三維運動學研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：蔡璇
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
上頸椎作為一個獨立的生物力學系統，具有與其他頸椎節段截然不同的運動特性，有關其運動學的研究具有重要的理論價值和臨床意義。然而目前上頸椎運動學的研究主要是體外研究，其真實三維運動形式和運動範圍國內外尚無明確闡釋。本課題套用數字骨科技術，以正常志願者及上頸椎融合術後患者為研究對象，採用CT數據重建上頸椎三維模型，使用雙平面X線透視系統連續採集上頸椎運動過程中的瞬時X線影像；利用2D/3D影像配準技術將動態的雙平面二維影像轉化為三維模型的仿真運動，真實再現出上頸椎在體瞬時三維運動狀態；通過不同運動位置的採集計算，最終獲得生理載荷下上頸椎6個自由度的運動範圍。本課題可在體、動態、精確、無創、全面的研究正常及術後上頸椎三維運動特性，其結果有助於理解上頸椎疾患的發病機制，為各種創新性內固定技術及理念，特別是上頸椎非融合固定技術提供理論基礎，同時為新技術的使用及最佳化選擇提供客觀依據，具有重要的理論價值。
結題摘要
上頸椎位於顱頸交界區，該部位解剖關係複雜，生理功能重要，並且擁有與其他頸椎節段截然不同的運動特性，在協調大範圍的頭部運動和保持頸椎穩定性方面發揮著重要的作用，有關上頸椎三維運動學的研究一直以來是脊柱外科醫生關注的問題，具有重要的理論價值和臨床意義。國內相關研究雖然起步較早，但由於體外研究的缺陷，均無法反映活體生理載荷下的上頸椎運動狀態，上頸椎的真實運動形式和運動範圍目前仍不清楚，相關研究十分匱乏。本項目在以往研究的基礎上，套用數字骨科技術，以正常志願者及上頸椎融合術後患者為研究對象，利用影像學技術和三維運動捕捉系統，動態、精確、無創、全面的測量了上頸椎在體三維活動度，獲得了上頸椎各節段旋轉、伸屈及側屈方向上的在體三維運動數據，同時將研究方法延伸至下頸椎，獲得了頸椎整體在體三維活動度數據。研究結果顯示： 單側軸位旋轉時，頭部最大可旋轉74.4°±4.4°, 其中上頸椎作為整體旋轉角度約為43.2°，寰枕關節相對旋轉角度約為2.8°，寰樞關節相對旋轉角度約為40.3°，寰樞關節間的旋轉運動約占整個頭頸部軸位運動的54%，上頸椎的93%。側屈運動時，頭部最大側屈角度為40.5°±6.7°，上頸椎整體側屈約3.6°，占頭頸部側屈運動的8.9%，其中寰枕關節側屈角度平均為2.4°，寰樞關節平均為1.8°。Oc, C1和 C2的最大伸屈角度分別為80.3°±6.5°，78.6°±10.2°和71.8°±13.0°。極度前屈時，上頸椎整體前屈角度約為1.8°，其中寰枕關節前屈角度範圍為-1.4°±5.3°，寰樞關節為0.28°±5.7°。極度後伸時，上頸椎後伸角度約為6.6°，其中寰枕關節後伸角度範圍為4.8°±2.9°，寰樞關節為9.3°±7.8°。該研究結果不僅可指導上頸椎新型內固定系統的設計與改進，有助於研發新器械、新技術、新方法；還可量化評價其臨床手術後在患者體內的實際套用效果，通過對比分析術前術後上頸椎運動特點，評估手術療效，最佳化手術方式，具有重要的理論價值和臨床意義。
