健康成人下颈椎椎体间旋转中心在体运动学研究

摘要

目的：(1)测量C3-C7节段在生理载荷下屈伸活动的6-DOF数据及旋转中心的位置。(2)探索不同性别的正常人屈伸运动颈椎旋转中心位置分布特点。通过探索颈椎生理载荷下的运动特征，让人们对颈椎退变性疾病潜在生物力学机制更加深入的了解，并且对颈椎间盘置换术假体放置的部位及假体设计提供参数依据。 方法：为了探索颈椎在体运动旋转中心的位置，现招募15名健康志愿者，其中男性7名，女性8名，年龄23-41岁（平均年龄26.6岁），排除颈椎病史，颈椎手术史，颈部不适及发育异常。利用双重荧光透视系统（dual fluoroscopic imaging system DFIS）结合CT/MRI的方法重建颈椎三维立体结构，利用螺旋CT扫描受试者颈椎获取颈椎的影像，然后将获取的颈椎影资料像导入三维建模软件Rhinoceros中，重建颈椎的三维立体模型。双重荧光透视系统的两台同型C臂对受试者颈椎中立位、最大屈曲位、最大后伸位同时拍照，将获取的颈椎双平面透视的二维影像与上述利用Rhinoceros软件建立的颈椎三维模型相匹配，在C3-C7颈椎标志点建立三维坐标，得到颈椎最大前屈位、中立位、最大后伸位及整个屈伸活动的运动数值，同时还可以获得颈椎在不同状态下的运动轨迹，最后将获取的数值通过线性拟合的方法算出颈椎椎体间在椎体矢状径上旋转中心的位置。 结果：(1)生理载荷下下颈椎节段间在椎体矢状径上旋转中心的位置分布特点：生理载荷下所有受试者C3/4节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约4.4mm，C4/5节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约5.6mm，C5/6节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约5.6mm，C6/7节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约0.9mm。将所有受试者按性别划分2组：男性组：C3/4节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约4.1mm，C4/5节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约5.4mm，C5/6节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约7.0mm，C6/7节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心后方约1.7mm，女性组：C3/4节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约4.7mm，C4/5节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约5.8mm，C5/6节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心前方约4.4mm，C6/7节段屈伸运动的旋转中心位于椎体中心后方约0.3mm，其中在C5/6节段旋转中心的位置男女组间进行对比，女性组较男性组更加靠近椎体中心，差异具有统计学意义(P＜0.05)。分别计算最大前屈位、最大后伸位的旋转中心位置，各个节段男女组间旋转中心的位置无统计学差异。(2)不同性别间下颈椎各节段矢状径大小的比较：男性组：C3：16.6mm、C4:17.0mm、C5:17.3mm、C6:18.0mm、C7:18.6mm，女性组：C3：14.1mm、C4:14.3mm、C5:15.0mm、C6:15.9mm、C7:16.2mm，男女组间各个节段椎体矢状径大小均具有统计学意义(P＜0.05)。 结论：本实验为了构建健康成人生理载荷下下颈椎在体瞬时运动，通过二维-三维匹配技术，测量下颈椎各个解剖标志点在不同体位下三维空间数据，通过线性拟合的方法计算出旋转中心的位置，得出生理载荷下正常人下颈椎屈伸活动时运动特征，为假体放置和设计提供理论依据。

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Abstract

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

健康成人下颈椎椎体间旋转中心在体运动学研究

1对象和方法

1.1研究对象

1.2 研究方法

1.2.1下颈椎三维模型的建立

1.2.2双荧光透视系统

1.2.3二维-三维的图像匹配，再现生理载荷下的颈椎运动

1.2.4不同解剖部位坐标系的建立

2结果

2.1下颈椎各个节段椎体前后径的大小

2.2生理载荷下下颈椎椎体间旋转中心的位置

3 讨论

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述

综述参考文献

致谢

个人简历