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脊柱无创示踪装置在静态和术中动态环境下的临床精度研究 被引量：1
1
作者 范明星 房彦名 +3 位作者 何睿 张琦 段星光 何达 《首都医科大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期788-794,共7页
目的本研究旨在探讨新型无创示踪系统在静态和动态环境下的临床精度表现。方法该系统由无创示踪装置和光学导航设备组成。在静态环境下,使用术中C臂电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)扫描脊椎模型,通过CT图像空间中的标记点... 目的本研究旨在探讨新型无创示踪系统在静态和动态环境下的临床精度表现。方法该系统由无创示踪装置和光学导航设备组成。在静态环境下,使用术中C臂电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)扫描脊椎模型,通过CT图像空间中的标记点进行实时自动化配准,测量无创示踪装置配准精度和8个体表验证点的配准精度。将无创示踪装置与连接于椎体的刚性示踪装置进行比较,测量椎弓根螺钉导针在体表下3~4 cm处螺钉入点位置误差和体表下8~9 cm处螺钉终点位置误差,以及导针整体规划路径与实际路径的角度误差。本研究中前期构建了呼吸运动下脊柱椎体运动模型以仿真术中椎体的动态环境,通过机械臂进行伺服模拟呼吸运动构建术中动态环境,并在术中同法测量动态环境下的无创示踪器临床精度。结果无创示踪器配准误差较小,静态环境下为(0.483±0.242)mm,动态环境下为(0.524±0.229)mm。无创示踪装置内部区域的配准误差低于外部区域的配准误差,静态环境下为[(0.472±0.202)mm vs(0.954±0.279)mm,P<0.001],动态环境下为[(0.516±0.188)mm vs(1.029±0.252)mm,P<0.001]。8条导针入路的骨表面入点精度高于骨内部终点精度,体表下3~4 cm处位置误差小于8~9 cm处,静态环境下为[(0.018±0.024)mm vs(0.061±0.061)mm,P=0.002],动态环境下为[(0.403±0.275)mm vs(0.938±0.640)mm,P<0.001]。导针入路的角度误差较小,静态环境下<0.25°,动态环境下<1.50°。结论在静态环境下,无创示踪器对体表区域和深部区域均保持较高位置精度和角度精度,在动态环境中,体表区域和深部区域的定位精度和角度精度降低,但仍在可接受的范围内。 展开更多
关键词 无创示踪装置 静态环境 动态环境 精度
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青少年特发性脊柱侧凸患者支具治疗后功能性动作特征及疗效影响因素列线图预测模型的建立 被引量：4
2
作者 康晓霞 肖斌 刘名名 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期20-30,共11页
目的:分析青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者支具治疗后功能性动作特征,建立并验证列线图模型预测疗效不佳风险。方法:收集2020年3月~2022年3月在我院行支具治疗的AIS患者作训练集,治疗前、初次随访时和... 目的:分析青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者支具治疗后功能性动作特征,建立并验证列线图模型预测疗效不佳风险。方法:收集2020年3月~2022年3月在我院行支具治疗的AIS患者作训练集,治疗前、初次随访时和治疗后均行功能性动作测试;同标准收集2022年4月~2022年8月在我院行支具治疗的AIS患者为验证集。根据治疗1年后侧凸进展度数是否>5°将训练集患者分为稳定组(≤5°)和进展组(>5°),比较组间资料;采用Spearman相关性分析法分析变量间的相关性;采用Logistic回归模型筛选疗效不佳的危险因素;应用R软件建立列线图预测模型,以受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under curve,AUC)和校准曲线评价该模型的区分度与准确性。以训练集Bootstrap自抽样前后预测风险值为检验变量、患者实际预后情况为状态变量进行内部验证;验证集Bootstrap自抽样随机化后对模型进行外部验证。结果:训练集共纳入AIS患者102例,稳定组73例,进展组29例(侧凸进展8°~27°),中位随访时间15.4个月;治疗后胸、腰Cobb角均显著性下降(P<0.05);初次随访时旋动稳定性、俯卧撑评分高于治疗前,治疗后弓步蹲、跨栏、旋动稳定性、俯卧撑项目评分提高(P<0.05);功能性动作特征与Cobb角度无显著相关性(P>0.05)。治疗前Cobb角≥35°、Risser征≥3级、顶椎旋转度≥Ⅲ度、脊柱长度增速≥20mm/年是侧凸进展的独立危险因素,腰椎骨密度≥0.8g/cm^(2)、脊柱柔韧性≥50%是保护因素。列线图预测支具治疗后侧凸进展的风险总值为0.93。训练集自抽样前后AUC分别为0.928(95%CI:0.858~0.998)和0.926(95%CI:0.854~0.997)。验证集共纳入37例患者,验证集外部验证AUC为0.891(95%CI:0.857~0.998)。校准曲线均显示拟合度较好。结论:AIS患者因脊柱受限而存在运动模式不良,支具治疗可提升躯干稳定性和旋动稳定性,对患者运动模式有良好的校正作用。治疗前Cobb角≥35°、Risser征≥3级、顶椎旋转度≥Ⅲ度、脊柱长度增速≥20mm/年、腰椎骨密度<0.8g/cm^(2)、脊柱柔韧性<50%的AIS患者行支具治疗易发生侧凸进展,应基于列线图模型及时预警,并在合适时机辅以体态纠正,以改善AIS支具治疗预后。 展开更多
关键词 青少年特发性脊柱侧凸 支具治疗 功能性动作特征 侧凸进展
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骨质疏松椎体压缩性骨折椎体后凸成形术患者住院费用影响因素通径分析 被引量：1
3
作者 段芳芳 马腾飞 +2 位作者 刘名名 黄洁 刘亚军 《中国卫生统计》 CSCD 北大核心 2024年第4期594-598,共5页
目的 探讨椎体压缩性骨折椎体后凸成形术患者住院费用的影响因素,为合理控制椎体压缩性骨折患者的住院费用提供依据。方法 收集2015年1月1日至2019年12月31日北京某三甲医院主要诊断为骨质疏松性胸椎或腰椎压缩性骨折椎体后凸成形术住... 目的 探讨椎体压缩性骨折椎体后凸成形术患者住院费用的影响因素,为合理控制椎体压缩性骨折患者的住院费用提供依据。方法 收集2015年1月1日至2019年12月31日北京某三甲医院主要诊断为骨质疏松性胸椎或腰椎压缩性骨折椎体后凸成形术住院患者的病案首页及手术相关信息,对椎体压缩性骨折椎体后凸成形术患者的住院天数和住院费用进行描述性分析,采用多元回归分析拟合通径分析模型,研究住院费用的影响因素。结果 1636例椎体压缩性骨折椎体后凸成形术患者的平均住院天数为3.09±1.80天,中位住院天数为2.00天;CPI调整后平均住院费用为55312.68±9889.93元,中位数为53512.22元。通径分析结果显示,手术椎体数量是住院费用最主要的影响因素,其总通径系数为0.354、0.299,对住院费用有直接影响,其他对住院费用有直接影响的因素包括是否使用ICU、住院天数、入院年份和年龄分组,其直接通径系数分别为0.142、0.134、-0.123至-0.026、-0.072至0.002,性别、职业类型、合并疾病数量、是否使用ICU和入院年份可通过住院天数间接影响住院费用,其间接通径系数分别为-0.007、-0.003至0.010、-0.003至0.008、0.009、-0.014至0.008。结论 手术椎体数量是影响住院费用的最主要因素,其次是是否使用ICU和住院天数。需采取综合措施,如规范抗骨质疏松治疗降低骨折风险、通过集采等方式进一步控制骨水泥等手术相关耗材的成本、术前合理评估并谨慎选择手术时机、合理控制住院天数等,从而降低椎体压缩性骨折椎体后凸成形术患者的经济负担。 展开更多
关键词 骨质疏松 椎体压缩性骨折 住院费用 影响因素 通径分析
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新型可视化骨科机器人辅助与徒手开放腰椎椎弓根螺钉内固定术的回顾性队列研究 被引量：3
4
作者 曾成 吴佳源 +3 位作者 丁红涛 张宁 郎昭 何达 《首都医科大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期808-814,共7页
目的研究新型可视化工具集成的骨科机器人系统,对比可视化机器人系统与传统徒手腰椎椎弓根螺钉内固定术的置钉准确率和临床效果。方法回顾性分析43例可视化机器人系统辅助单节段腰椎管扩大减压植骨融合内固定术患者,匹配85例传统徒手置... 目的研究新型可视化工具集成的骨科机器人系统,对比可视化机器人系统与传统徒手腰椎椎弓根螺钉内固定术的置钉准确率和临床效果。方法回顾性分析43例可视化机器人系统辅助单节段腰椎管扩大减压植骨融合内固定术患者,匹配85例传统徒手置钉法患者为对照组。通过术后腰椎电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)影像评估椎弓根螺钉的准确性,对比两组患者的置钉优良率、钉道调整次数、螺钉调整次数、视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)改善指数,日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association Scores,JOA评分)改善指数、手术时间,出血量、术后住院时间、术后并发症。结果机器人组置钉准确率显著高于对照组(P<0.05),钉道调整次数和螺钉调整次数均显著低于对照组(P<0.05),手术时间显著长于对照组(P<0.05),其余围术期参数与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。结论新型可视化机器人系统辅助的置钉准确性显著优于徒手置钉,并可以减少重复调整钉道和重复置钉的次数。尽管其手术时间长于传统手术,但其临床疗效不劣于传统手术,且具有一次性置钉成功率高的优势。 展开更多
关键词 手术机器人 腰椎 椎弓根螺钉 内固定
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斜外侧入路与经椎间孔椎间融合术治疗退行性腰椎滑脱2年随访结果的对比研究 被引量：2
5
作者 吴静晔 葛腾辉 +3 位作者 李观清 敖进涛 徐忠宁 孙宇庆 《中国微创外科杂志》 CSCD 北大核心 2024年第9期593-598,共6页
目的比较斜外侧入路椎间融合术(oblique lumbar interbody fusion,OLIF)和经椎间孔椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)治疗退行性腰椎滑脱术后2年的临床疗效。方法回顾性分析2017年7月~2020年9月OLIF(46例)和TLIF... 目的比较斜外侧入路椎间融合术(oblique lumbar interbody fusion,OLIF)和经椎间孔椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)治疗退行性腰椎滑脱术后2年的临床疗效。方法回顾性分析2017年7月~2020年9月OLIF(46例)和TLIF(45例)治疗退行性腰椎滑脱2年随访资料,融合范围1~2个腰椎节段。主要观察指标为术后2年疼痛视觉模拟量表(Visual Analogue Scale,VAS)和Oswestry功能障碍指数(Oswestry Disability Index,ODI),次要观察指标为术后2年影像学参数、椎间融合、融合器沉降和永久性神经损伤发生率。结果OLIF和TLIF术后2年腰痛VAS[2(2,3)vs.2(2,2),P=0.943]、下肢痛VAS[2(2,2)vs.2(2,2),P=0.988]和ODI[17%(10%,22%)vs.14%(10%,22%),P=0.417]差异均无显著性。OLIF术后2年椎间高度优于TLIF[(11.9±1.5)mm vs.(9.2±2.0)mm,P<0.001],节段前凸角度优于TLIF(15.7°±7.2°vs.12.5°±5.9°,P=0.029),且融合器沉降率低[19.6%(9/46)vs.40.0%(16/40),P=0.037]。2组术后2年融合率[93.5%(43/46)vs.87.5%(35/40),P=0.562]和永久性神经损伤发生率[4.3%(2/46)vs.6.7%(3/45),P=0.980]差异均无显著性。结论对于退行性腰椎滑脱,短节段OLIF和TLIF术后2年在症状改善和融合率方面表现相似,但OLIF椎间高度和前凸角度恢复更显著,且融合器沉降率较低。 展开更多
关键词 椎间融合术 斜外侧入路椎间融合术 腰椎滑脱 对比研究
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基于3-RRS并联机构的颈椎矫形机器人运动学适配
6
作者 刘建泽 郭江真 +2 位作者 李楠 陶春静 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期643-643,共1页
目的针对慢性颈痛患者康复需要,分析颈部运动学特性,设计基于3-RRS构型的颈椎矫形机器人,以适配患者颈部运动和辅助发力。方法招募慢性颈痛患者和健康受试者,分析颈部屈伸、侧屈、转动、环绕的运动特性,对比颈痛患者与健康组差异。3-RR... 目的针对慢性颈痛患者康复需要,分析颈部运动学特性,设计基于3-RRS构型的颈椎矫形机器人,以适配患者颈部运动和辅助发力。方法招募慢性颈痛患者和健康受试者,分析颈部屈伸、侧屈、转动、环绕的运动特性,对比颈痛患者与健康组差异。3-RRS并联机构运动学分析,改变三支链转动轴线交点的空间关系,对比不同布局对工作空间影响,特别是平移自由度耦合的影响,并探讨与颈部运动的异步特性。根据颈部运动学特征,个性化设计机构学参数,优化人机适配性。结果不同受试者同一动作最大运动范围不同;颈部运动不仅是多维环转运动,同时伴随某些方向平动;颈痛患者与健康组表现不同,常表现为更小运动范围伴随异常平动。采用仅两轴线共交点或均不共交点布局,机器人末端可多自由度转动并耦合平动;改变机构学参数,转动平动范围改变。基于3-RRS构型设计颈椎矫形机器人,可实现转动平动耦合运动,具备良好人机适配性。结论颈部运动为多维转动耦合平动,范围因人而异,且颈痛患者存在差异;颈痛辅助治疗需顺应颈部运动,反之效果不佳,运动范围及自由度不适不仅限制运动甚至引起损伤;基于3-RRS设计颈椎矫形机器人人机适配性好,且范围可调,为慢性颈痛治疗提供新的康复治疗手段。 展开更多
关键词 并联机构 个性化设计 机器人 运动学特性 运动学特征 构型设计 矫形 轴线交点
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面向矫治力实时适配的矫形器三维形貌重建方法研究
7
作者 李相龙 郭江真 +2 位作者 李楠 陶春静 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期660-660,共1页
目的矫形器通过形变产生矫治力从而预防和矫正畸形。矫治力的力点与方向取决于矫形器的形变状况,因此明确矫形器的三维形貌有助于实时优化和调整矫治力,保障其治疗效果。方法将矫形器三维形貌视为其与人体接触产生的不规则柱状曲面,柱... 目的矫形器通过形变产生矫治力从而预防和矫正畸形。矫治力的力点与方向取决于矫形器的形变状况,因此明确矫形器的三维形貌有助于实时优化和调整矫治力,保障其治疗效果。方法将矫形器三维形貌视为其与人体接触产生的不规则柱状曲面,柱面上的点集便可反映矫形器三维形貌。研究先重建柱面上数条轮廓曲线上的点集,再根据多组轮廓线上的点生成用于三维形貌重建的全部点集。采用应变传感单元结合应变-曲率关系对轮廓线上的曲率采样,根据坐标变换及Frenet标架等方法重建出各轮廓线上的点集,最终得到曲面上的数条轮廓线上的点集,用以进行矫形器三维形貌重建。结果仿真表明,对30 cm总长由初等函数叠加和拼接形成的单轮廓线曲率进行5 cm间隔采样,并重建轮廓线点集,重建点位置的最大绝对误差为0.93 cm,最大百分误差为3.10%,平均误差为0.32 cm,平均百分误差为1.08%。增加1倍采样点可将位置最大绝对误差降低45.16%,平均误差降低53.13%。研究发现轮廓线曲率沿其弧长的波动影响重建的效果,不合理的曲率采样分布造成数倍的位置误差,需合理规划采样点分布,以保证重建有效性并降低传感单元数量。结论所提出的矫形器三维形貌重建方法有效、可靠,为后续优化适配矫治力提供了技术支撑。 展开更多
关键词 三维形貌 矫形器 Frenet标架 轮廓线 最大绝对误差 传感单元 应变传感 初等函数
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