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3D打印个体化定制枕颈融合系统的三维有限元分析

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蚌埠医学院学报 2024年第4期49卷 448-453页

作者：赵保印牛国旗刘路坦孙正聂虎陈辉余若晨王震寰蚌埠医科大学第二附属医院骨科蚌埠医科大学数字骨科重点实验室安徽蚌埠233040 数字医学与智慧健康安徽省重点实验室安徽蚌埠233030

目的:运用三维有限元分析法对3D打印个体化定制枕颈融合系统(3D printing occipitocervical fusion system,3D-OCF)进行生物力学评价。方法:设计并研制3D-OCF,将该内固定系统与传统Summit内固定系统作对比,建立两套枕颈融合内固定方式... 详细信息

目的:运用三维有限元分析法对3D打印个体化定制枕颈融合系统(3D printing occipitocervical fusion system,3D-OCF)进行生物力学评价。方法:设计并研制3D-OCF,将该内固定系统与传统Summit内固定系统作对比,建立两套枕颈融合内固定方式的三维有限元模型,模拟术后上颈椎活动,分别在屈伸、侧屈及旋转6种工况下施加40 N垂直载荷及1.5 N·m力矩的预载荷,观察两种内固定系统固定下椎体活动度、枕骨位移峰值及内固定装置的应力分布。结果:在屈伸、侧屈、旋转6种工况下,与传统Summit内固定系统相比,3D-OCF固定的上颈椎各节段活动度明显降低,各节段整体活动度下降73.02%~100.00%;椎体位移峰值,与传统Summit内固定系统相比,3D-OCF固定的颈椎最大位移值明显降低,各个工况下下降了78.09%~95.73%;内固定系统应力分析,在屈伸、侧屈、旋转6种工况下,两套内固定系统所受最大应力值均在前屈状态下,3D-OCF最大应力值为37.43 MPa,Summit内固定系统最大应力值为533.32 MPa。3D-OCF的最大应力值与使用传统Summit内固定系统相比,3D-OCF各个工况的最大应力值明显降低,且各个工况下应力差均衡,无明显应力集中点。结论:3D-OCF能为枕颈融合内固定术能提供足够的强度和稳定性,且3D-OCF装置应力相对较为分散,系统装置发生断裂、失效的可能性小。

关键词：枕颈融合 3D打印个体化内固定有限元分析

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下颈椎曲度远期变化与枕颈融合角度的关系

中华实验外科杂志 2022年第10期39卷 2015-2017页

作者：赵海运董卫萍蔡一鸣范道洋宋瑞鹏王卫东郑州大学第一附属医院外科医学部 450052

目的分析枕颈融合角度与下颈椎曲度远期变化的相关性。方法选取2001年6月至2011年6月于郑州大学第一附属医院就诊的28例寰枢椎脱位或颅底凹陷患者,所有患者都接受后路枕颈固定融合术治疗,利用PACS系统中侧位颈椎X线片对OC2A和C2~C7Cobb... 详细信息

目的分析枕颈融合角度与下颈椎曲度远期变化的相关性。方法选取2001年6月至2011年6月于郑州大学第一附属医院就诊的28例寰枢椎脱位或颅底凹陷患者,所有患者都接受后路枕颈固定融合术治疗,利用PACS系统中侧位颈椎X线片对OC2A和C2~C7Cobb角度进行测定,对患者术前、术后及随访时资料进行收集测量,按照融合角度将患者分为A、B、C组,采用Spearman相关性分析检验枕颈融合角度与下颈椎曲度变化的相关性。结果28例患者中男12例,女16例;年龄(38.5±12.4)岁;随访时间为(158.25±62.34)个月。5例A组患者OC2A固定角度在10°以内,其术后6个月、术后5年及末次随访时,OC2A值组内差异有统计学意义(P枕颈固定融合术时应选取适宜的枕颈融合角度,OC2A以20°以内为宜,超过20°的OC2A可造成下颈椎远期退变甚至反弓。

关键词：枕颈融合颅底凹陷颈椎退行性改变相关性

3D打印个体化定制枕颈融合系统的三维有限元分析

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3D打印个体化定制枕颈融合系统的三维有限元分析

作者：赵保印蚌埠医学院

学位级别：硕士

目的:运用三维有限元分析法对3D打印个体化定制枕颈融合系统(3D printing customized o ccipitocervical fusion system,3D-OCF)进行生物力学评价。方法:1.建立健康成年人上颈椎(C0～C3)三维有限元模型并验证该模型的有效性。2.设计并研... 详细信息

目的:运用三维有限元分析法对3D打印个体化定制枕颈融合系统(3D printing customized o ccipitocervical fusion system,3D-OCF)进行生物力学评价。方法:1.建立健康成年人上颈椎(C0～C3)三维有限元模型并验证该模型的有效性。2.设计并研制3D打印个体化定制枕颈融合系统,将该内固定系统与传统Summit内固定系统作对照,建立两套枕颈融合内固定方式的三维有限元模型,模拟术后上颈椎活动,分别在屈伸、侧屈及旋转6种工况下施加40 N垂直载荷及1.5 N·M力矩的预载荷,观察两种内固定系统固定下椎体活动度、枕骨位移峰值及内固定装置的应力分布。结果:1.成功建立正常人的C0～C 3椎体的三维有限元模型。并在前屈后伸,左右侧屈,左右旋转工况下,上颈椎各节段的活动度与以往文献结果相似,在其范围内,证明模型有效。2.分别建立使用3D-OCF系统与传统Summit内固定系统固定的上颈椎三维有限元模型,模拟术后上颈椎活动。三维有限元分析结果:(一)椎体活动度,与传统Summit内固定系统相比,3D-OCF系统固定的颈椎活动度明显降低,各节段整体活动度下降了73.02%～100%。(二)椎体位移峰值,与传统Summit内固定系统相比,3D-OCF系统固定的颈椎最大位移之明显降低,各个工况下下下降了78.09%～95.73%。(三)内固定系统应力分析,在纵向屈伸、侧屈、旋转6种工况下,传统Summit内固定系统最大应力在前屈状态下,为533.32MPa,3D-OCF系统最大应力在后伸状态下,为96.53MPa。3D-OCF系统的最大应力值与使用传统Summit内固定系统相比,3D-OCF系统各个工况的最大应力值明显降低,且各个工况下应力差均衡。结论:1.建立健康成年人上颈椎(C0～C3)三维有限元实体模型验证有效,可用于三维有限元分析;2.与传统Summit内固定系统相比,3D-OCF系统能为枕颈融合内固定术能提供足够的强度和稳定性;3.与传统Summit内固定系统相比,3D-OCF系统内固定装置应力相对较为分散,系统装置发生断裂、失效的可能性小,为该内固定系统的临床应用奠定了生物力学基础。

关键词： 3D打印个体化枕颈融合内固定有限元分析

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枕颈融合固定在颅颈部畸形手术中的应用

上海交通大学学报（医学版） 2018年第1期38卷 85-88页

作者：高卫真崔华贾锋王勇包映晖张晓华钱列殷玉华上海交通大学医学院附属仁济医院神经外科上海200127

目的·研究枕颈融合固定在颅颈交界处畸形治疗中的应用。方法·在诱发电位监测下对36例颅颈交界处畸形行枕颈部减压,术中采用Vertex枕骨钉–椎板钩系统固定16例,Vertex螺钉–钛棒系统固定11例,Mountaineer OCT系统固定9例。术后随访2~12... 详细信息

目的·研究枕颈融合固定在颅颈交界处畸形治疗中的应用。方法·在诱发电位监测下对36例颅颈交界处畸形行枕颈部减压,术中采用Vertex枕骨钉–椎板钩系统固定16例,Vertex螺钉–钛棒系统固定11例,Mountaineer OCT系统固定9例。术后随访2~12年(平均7年),依据颈椎JOA评分表对术后患者进行评分。结果·全部病例获得随访。与术前比较,影像学资料显示术后9个月植骨融合率达100%。无内固定棒钉断裂及脱钩现象。JOA评分结果显示:治愈24例(66.7%),显效4例(11.1%),有效8例(22.2%),无效0例。结论·枕颈固定融合有助于恢复颅颈交界区的稳定性。术前完善的影像学资料、明确的手术指征、合适的术式及内固定材料,是患者获得良好预后的关键。

关键词：枕颈融合内固定颅颈交界处不稳

枕颈融合角度与颅颈交界区畸形患者下颈椎退变的关系

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中国组织工程研究 2014年第4期18卷 613-618页

作者：王鑫鑫王利民王卫东刘屹林郑州大学第一附属医院河南省郑州市450052

背景:枕颈融合是颅颈交界区畸形的主要治疗方法。对于非骨质疏松症患者,颈椎的退变主要表现在椎间盘,而椎体的高度基本保持恒定不变,所以可用颈椎间盘高度和与颈椎体高度和的比值(S值)衡量颈椎的退变,S值越小则颈椎退变越严重。目的:测... 详细信息

背景:枕颈融合是颅颈交界区畸形的主要治疗方法。对于非骨质疏松症患者,颈椎的退变主要表现在椎间盘,而椎体的高度基本保持恒定不变,所以可用颈椎间盘高度和与颈椎体高度和的比值(S值)衡量颈椎的退变,S值越小则颈椎退变越严重。目的:测量颅颈畸形枕颈融合内固定患者的颈椎侧位X射线片,分析融合过程中枕颈固定角度和融合后下颈椎退变的关系,确定最佳枕颈融合角度范围。方法:纳入因颅颈畸形行枕颈融合患者21例,根据融合后即刻枕颈角度(0c-C2角度),将颅颈畸形枕颈融合患者分为3组,即枕颈角9°-22°组、枕颈角枕颈角>22°组,其中融合后即刻0c-C2角度在9°-22°属于正常范围。测量融合前及融合后终末随访时各组S值及JOA评分,并进行统计学比较。结果与结论:融合前枕颈角9°-22°组、枕颈角枕颈角>22°组JOA评分分别为(7.3±1.7)分、(7.2±1.6)分、(7.3±1.5)分,融合后随访分别为(14.2±1.5)分、(13.5±1.6)分、(13.3±1.5)分,3组JOA评分均有明显改善,枕颈角9°-22°组JOA改善程度明显较枕颈角枕颈角>22°组好。融合前S值枕颈角9°-22°组、枕颈角枕颈角>22°组分别为0.440±0.017,0.441±0.016,0.440±0.018,3组间差异无显著性意义。枕颈角9°-22°组融合后终末随访S值与融合前S值差异无显著性意义,枕颈角枕颈角>22°组融合后终末随访S值均较其融合前S值明显减小。提示枕颈融合内固定时枕颈角应尽量在正常范围内,超过或小于正常范围均会加速下颈椎的退变进程。

关键词：植入物脊柱植入物枕颈融合椎间盘椎体高度枕颈角下颈椎退变回顾性分析

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枕颈融合术后呼吸困难的相关危险因素分析

复旦学报（医学版） 2015年第6期42卷 801-805页

作者：刘富兵冯振洲陈子贤蒋淳梁运李邦耀姜晓幸复旦大学附属中山医院骨科上海200032

枕颈融合术（occipitocervical fusion,OCF）常用于颅颈交界区疾患的治疗,包括先天畸形、骨折脱位、肿瘤、结核及类风湿性关节炎等。随着外科技术及内固定器械的发展,OCF可在解除脊髓压迫、恢复枕颈部正常序列的基础上及时重建其稳定性... 详细信息

枕颈融合术（occipitocervical fusion,OCF）常用于颅颈交界区疾患的治疗,包括先天畸形、骨折脱位、肿瘤、结核及类风湿性关节炎等。随着外科技术及内固定器械的发展,OCF可在解除脊髓压迫、恢复枕颈部正常序列的基础上及时重建其稳定性,但可能会带来一些并发症,如椎动脉损伤、硬膜破裂致脑脊液漏、神经根或脊髓损伤、内固定断裂及融合失败等。

关键词：枕颈融合呼吸困难枕颈角 O-C2角

枕颈融合术后Takami枕颈角与下颈椎曲度的相关性分析

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中国脊柱脊髓杂志 2021年第4期31卷 289-293页

作者：李根锋廖文胜高延征朱忠培吴研飞郑州大学第一附属医院脊柱外科郑州市450000 河南省人民医院脊柱脊髓科郑州市450000

目的:分析枕颈融合术后Takami枕颈角(Takami′s occipitocervical angle,TOCA)与下颈椎曲度的相关性分析,探讨术中枕颈固定合适的TOCA范围。方法:收集50例无颈部畸形、颈椎退变、颈部外伤史及手术史的成人(对照组)颈椎侧位X线片,测量TOC... 详细信息

目的:分析枕颈融合术后Takami枕颈角(Takami′s occipitocervical angle,TOCA)与下颈椎曲度的相关性分析,探讨术中枕颈固定合适的TOCA范围。方法:收集50例无颈部畸形、颈椎退变、颈部外伤史及手术史的成人(对照组)颈椎侧位X线片,测量TOCA及C2-C7 Cobb角。回顾性分析2010年1月~2016年12月于我院行后路枕颈融合手术并成功获得随访的17例颅底凹陷症(basilar invagination,BI)患者(BI组),在颈椎侧位X线片上分别测量术前、术后即刻和末次随访时TOCA及C2-C7 Cobb角,并以术后即刻TOCA为依据,参考正常组TOCA大小,将患者分为A、B、C三组(A组TOCA89°),收集A、B、C三组中术前、术后即刻及末次随访时的TOCA与C2-C7 Cobb角大小,以及正常组中TOCA与C2-C7Cobb角大小,进行t检验及Pearson相关性分析。结果:对照组TOCA平均为86.2°±2.7°,C2-C7 Cobb角平均为17.4°±3.9°;对照组及BI组术前、末次随访时TOCA与C2-C7 Cobb角均呈正相关(P0.05);C组中术前C2-C7 Cobb角(21.6°±2.3°)与末次随访时(30.0°±4.3°)相比有统计学差异(P枕颈融合术中TOCA固定在83°~89°能够减少对下颈椎曲度的影响。

关键词：颅底凹陷症 Takami枕颈角 C2-C7 Cobb角下颈椎曲度枕颈融合

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枕颈融合的临床研究进展

中国矫形外科杂志 2021年第19期29卷 1779-1783页

作者：孙岩谭明生北京中医药大学北京100029 中日友好医院骨科北京100029

枕颈不稳是由各类病理原因导致的可危及生命的枕颈区域不稳定和一系列神经功能障碍,尽快重建枕颈部位正常解剖关系和恢复其稳定性至关重要。从自体腓骨移植融合以来,此区域手术报道逐渐增多,枕颈固定理念及技术迅速发展,然而各类手术并... 详细信息

枕颈不稳是由各类病理原因导致的可危及生命的枕颈区域不稳定和一系列神经功能障碍,尽快重建枕颈部位正常解剖关系和恢复其稳定性至关重要。从自体腓骨移植融合以来,此区域手术报道逐渐增多,枕颈固定理念及技术迅速发展,然而各类手术并发症也时有发生,并且考虑到其复杂的解剖和生物力学结构,枕颈区域融合仍需深入研究,本文旨在对枕颈融合的相关临床研究作一综述。

关键词：枕颈融合内固定手术技术并发症

枕颈融合Cervifix内固定术患者的围手术期护理

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中国实用护理杂志 2009年第8期25卷 30-31页

作者：李金兰浙江省丽水市中心医院26病区

枕颈区域的不稳,包括寰枕关节及寰枢关节不稳,如齿突骨折、横韧带断裂、上部颈椎的炎性反应、肿瘤以及先天性畸形等,皆可引起枕颈区域的稳定性改变,临床上常需要外科手术治疗。Cervifix内固定是近年来成功应用于临床的新型枕颈融合系统... 详细信息

枕颈区域的不稳,包括寰枕关节及寰枢关节不稳,如齿突骨折、横韧带断裂、上部颈椎的炎性反应、肿瘤以及先天性畸形等,皆可引起枕颈区域的稳定性改变,临床上常需要外科手术治疗。Cervifix内固定是近年来成功应用于临床的新型枕颈融合系统,该系统能完成枕颈矫形并维持正常生理弯曲,且具

关键词：枕颈融合内固定术患者外科手术治疗先天性畸形炎性反应韧带断裂区域寰枕关节关节不稳齿突骨折稳定性肿瘤上部临床颈椎