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数字骨科学在临床骨科的研究进展
1 数字技术在骨科的基本功能
数字骨科技术就是在对人体进行骨骼解剖以及处理的过程中,通过和使用了三维重建技术以及计算机中利用模型处理数据,通过模型的建立,实现了诊断以及判断骨折的类型的目的。随着数字技术的发展,在设计上的置入物以及置钉导向模板进行了优化,将为骨科手术范围实现拓展,在以后的治疗过程中更为安全,使治疗更准确。可以利用数字技术在关节假体中实现了应用,可以进行个性化定制,当骨科在诊断、治疗以及评估的过程中应用数字技术,实现了思路的创新以及骨科技术的发展。
2 数字骨科的临床应用
2.1 个体化导航模板在骨科中的应用
骨科最为突出的应用在脊柱中实现了应用。可以清晰地通过建立模型可看出胸腰椎体形态,特别是出现问题的脊柱裂以及终板等。李龙付等人就建立了三维的腰椎模型,通过患者在胸腰固定了椎弓根,实现了椎弓根数据的获得,利用数据可以 分析得出螺钉置入的位置,以此就实现了切除率的准确性。Kapakin等人在对20例的患者在螺钉置入的过程中通过T1-S1经过测量可以得出空间的直径以及所用的长度等,进一步地经过CT进行扫描之后,通过分析患者的形态学,可以得出L1-S1对应的直径在6.0~7.0 mm范围内,长度在26~34 mm范围内;T1~T12对应8~11 mm以及25~30 mm。实现了在椎弓根螺钉选择上的准确性。殷海东等人就在手术之前,利用CT工作站对胸椎椎弓根进钉通道进行了优化,就可以为手术中找准进钉点奠定了基础,将较好地应用于临床提供了依据,减少了进钉点的确定中因为失误进行了减少。
陈玉兵等人在定位以及定向分析对椎弓根的过程中,在胸椎个体化导航模板的应用下,结果更为准确,结果表明P<0.05,结果有统计学意义,徒手组置钉实现了65%的准确率,椎弓根壁穿破率为35%;在导航模板组上93.4%的准确率,对应的椎弓根壁穿破率为6.6%。可以发现后者在穿破率上很低,具有安全性,而且比较容易操作。
在临床上vanDijk等人在手术之前就分别因为L4/5椎体前移滑脱引起腰椎前凸的以及复杂胸腰椎脊柱后凸畸形的两例患者进行了模型规划,实现了模拟过程,在手术的过程中完成了内固定置入、骨切除及截骨矫形等任务。
2.2 颈椎椎弓根置入中的应用
在目前的颈椎椎弓根置入过程中,采用的方法因为较小的椎弓根以及非常繁琐的比邻结构,结合产生非常大的解剖变异,就会导致对其神经血管进行重大的损伤。这是因为椎弓根螺钉穿透力较强,对此当在作手术之前,就要对内固定进行设置,实现在手术的过程中进行装置。相关的人员对此有所研究,如Murakami等人当在内侧的10度位置时进行C1螺钉置入就是利用三维模型发现可以使其颈内动脉免遭危害。李严兵等人就进行建立颈椎数字解剖的模型中利用了用Mimics 8.11软件,对于椎弓根的三维空间通道当螺钉进行投影时,可以通过Imageware 10.0实现椎板中心轴入点位置的优化以及投影边界的确定。
当陆声等人对C3单关节交锁伴关节突骨折模型进行建立以及评估的过程中应用了导航模板实现了置钉模拟。脊柱实现了椎弓根在进钉通道的最优选择,在模板的建立中应用了椎板表面解剖学的形态参考,实现了椎弓根定位的导航模板。在生产两者的模板过程中又通过快速成型技术进行。紧密地利用了椎弓根定位导航模板,当在模拟的过程中,结合脊柱实物模型,使导航模板置钉更为精准确。椎弓根螺钉进钉后,观察其模型,在椎体后部放置椎弓根定位导航模板之前,一定要进行消毒处理。对此在植入椎弓根螺钉的过程中,根据报道,将颈椎椎弓根螺钉通过在3例外伤后颈椎脱位患者中进行应用,12枚螺钉植入都进展顺利。当手术完成之后,通过透视、CT以及X射线等,实现了准确定位椎弓根螺钉进钉的整个过程。
2.3 数字骨科在其他相关领域的应用
将数字化科学应用在骨科康复评估过程中,进行了实时分析技术的应用,如人体运动图像技术以及步态分析仪的使用。医生可以应用远程技术对患者的康复情况进行实时地监测,当康复治疗的过程中,通过机器人技术、可穿戴以及芯片技术实现了应用。在目前的骨科康复发展中,正在传统的康复手段上实现了现代的融合。比如,在测量解剖应用数字骨骼技术、将数字化组织工程进行应用等[1-2]。
综上所述,在研究数字化骨科学上,已经秉承着比较成熟的科学理论,在逐步将传统模式进行优化,实现临床上的应用。对此,相信在未来的临床骨科方面,数字骨科学会更加完善,实现对人类的贡献。
文章来源:《数字技术与应用》 网址: http://www.szjsyyyzz.cn/qikandaodu/2020/0918/793.html