肋间肌对漏斗胸合并脊柱侧弯矫形效果影响的研究

发布时间：2020-03-27 00:52

【摘要】：漏斗胸是青少年中发病率较高的胸廓畸形疾病的一种,以Nuss微创矫形手术为代表的畸形胸廓矫形已经广泛用于漏斗胸的临床治疗当中。国内于21世纪以后开始采用该手术,但对这种手术术后胸廓力学环境改变的研究很少,其重建、计算方法复杂,难以对大样本病例进行分析。目前在进行漏斗胸微创矫形时,缺少肋间肌对带有脊柱侧弯的畸形胸廓模型影响的研究,两侧肋间肌对侧弯脊柱矫形效果的作用与影响还无法得知。作者的研究团队分别采用数值模拟和实验的方法开展了肋间肌对漏斗胸合并脊柱侧弯矫形效果影响的研究。在实验研究方面,本文采用刚宰杀的羊,制备了脊柱侧弯胸廓的实验模型,通过动物胸廓模型的加载实验,研究了脊柱侧弯两侧的肋间肌以及不同高度位置的肋间肌对于胸廓变形以及脊柱侧弯的影响。在数值模拟方面,本文采用的在已有研究工作的基础上,发展了三维简化实体模型和实体单元与梁单元结合的混合计算模型,基于这两种模型,创建了考虑肋间肌的漏斗胸合并脊柱侧弯的精细计算模型。本文建立的考虑肋间肌的畸形胸廓精细模型,较好地解决了用三维重建方法创建的畸形胸廓装配模型不能满足构建精细和规则肋间肌模型的问题。数值模拟和参数研究显示,肋间肌对畸形胸廓的变形有较为明显的影响,塌陷一侧的肋间肌在胸骨抬高过程中对肋骨的约束作用明显,主要表现为拉力,未塌陷一侧的肋间肌在胸骨抬高过程中对肋骨的约束作用相对较弱。肋间肌对脊柱侧弯变形结果也有重要影响,对于漏斗胸塌陷位于脊柱弯曲凹侧的同侧上模型,考虑肋间肌模型脊柱侧弯矫形结果为改善,但是肋间肌阻碍了脊柱侧弯变形的改善,此结果与临床结果一致。对于同侧下和异侧上下畸形胸廓,肋间肌具有延缓脊柱侧弯变形恶化的作用。骨骼成长中受力学调控而改变形状或状态。在漏斗胸的微创矫形、胸廓重塑过程中还有很多生物力学变化因素需要观察。当前,国内外对有关微创矫形漏斗胸术后的骨重建塑形过程研究仅见极少文献报道。对于术后患者肋骨的塑形过程以及拆除矫形板后胸廓的回弹问题并没有相关的研究。本文开展SD大鼠的在体预备实验,为设计制备大鼠矫形的专用器械,进行大鼠矫形塑形过程在体实验,确定影响塑形过程的因素作了准备工作。通过对漏斗胸微创矫形术后塑形过程的动物实验,研究胸廓矫形后骨重建对塑性过程的影响,预测术后胸廓骨胳的形态和密度分布,为手术方案设计提供依据,提高疗效。
【图文】：

对称分布,胸廓,人体,结构示意图

要由骨和软骨构成，含有 2 块胸骨，12 块胸椎，，胸椎之间包含着 11 节椎间盘24 根肋骨从上到下排列，对称分布于胸骨和胸椎两边。在结构上，脊柱是身体的支柱，上连颈椎，下接腰椎，两侧与肋骨相连，有一定的生理曲度，可以起到撑起躯体、保护心肺和和脊髓神经的作用（图 1-1b）。在肋骨两端分别连接着胸椎和胸骨，截面形状呈扁圆锥形，上端窄下端宽，横径大于前后径。肋骨与肋骨之间肋间肌组成，帮助胸廓收缩和扩张。第一节胸椎体、与之分别相连的两根肋骨，与肋骨相连的胸骨上端围成一个椭圆形的胸廓上口，是颈部和胸部之间流通的通道。胸廓的下端面较大却不规整，由第 12 对肋骨连接着第 12 节胸椎，两侧肋弓连接着胸骨剑突。心脏，肺部，动脉血管分布在胸廓内部。胸廓对呼吸系统起着重要作用。人体进行呼吸时，胸廓结构会发生运动，骨骼连接处会进行力量的传导。当人体吸气时，在肋间肌的作用下，肋骨向上抬起，胸腔体积变大，肺部也跟着变大。当人体呼气时，胸廓恢复到原来的位置，胸腔体积变小，肺部体积随之缩小。在新出生的婴儿当中，胸廓的前后径和横径相近，呈现出一个柱体状。当胸骨体，肋软骨，连着肋软骨的肋骨向胸廓内侧凹陷，像一个漏斗，这就是漏斗胸。当幼儿患佝偻病时，形成俗称的鸡胸[1-3]。人体胸廓的构造如图 1所示。

示意图,漏斗胸,示意图

简介廓中央的胸骨、边缘处的肋软骨以及与之相连的部现出漏斗状的一种胸廓畸形，胸骨剑突的前端向外侧重。凹陷的肋骨上端部向内倾斜，胸廓宽度变长，形，胸骨塌陷到接近脊柱的一侧[4-7]。在临床上，可侧对称塌陷和左右两侧不对称塌陷两大类。随着患者理因素，不对称种类的患者逐渐增多。漏斗胸的塌陷到心肺的正常功能。1977 年 Ravitch[8-9]报道新生儿患0～1／400，并且男性多于女性。漏斗胸的病因目前并非是由佝偻病所引起的，据报道称是与家族遗传史下部的肋软骨发育不正常，造成胸骨向内侧移位而形还伴随着脊柱侧弯[10]。脊柱侧弯又称脊柱侧凸，普直线，并且上身以脊柱为中心线相互对称，而脊柱侧一高度。在青少年中，漏斗胸和脊柱侧弯都是较为多病。漏斗胸患者的外观特征如图 1-2 所示。
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R726.8

【参考文献】