构建腰椎三维图像模型兔的特点分析
人体脊柱腰椎节段三维有限元建模
ｔｒ —ｉ ｎ ｉｎ ｌ ｅ ｍｅｒ ａ ｄ ｌ ｆｌｍｂ ｒ ｓｒｃ ｎ ｔ ｃｅ ａｅ ｎＣＴ ｉ ｇ ｓ ｓ ｇｒｖ ｒｅｅ ｇｎ ｅｉｇ ｈｅ ｄｍｅ ｓ ａ ｏ ｔ ｃ ｌ ｏ ｇ ｉ ｍｏ ｅ ｏ ｕ ａ ｅｏ ｓｒ ｔｄ ｂ ｄ ｏ ｗａ ｕ ｓ ｍａ ｅ ｉ ｅ ｅｓ ｎ ｉｅｒ ｕ ｎ ｎ
ＢＡＯ ｕ ｙ Ｃｈ ｎ ｕ 一． ＬＩ Ｊｎ ａ ３ Ｕ ｉｈ ｏ
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ｒ． ｏｌ ｅ ｆ ｎ ｉ ｅｉ １Ｃ ｌｇ ｏ Ｅ ｇｎ ｒ ｇ＆Ｔｃｎｑ ｅ Ｎ ｒ ｅｓＦ ｒｓ Ｕ ｉ ｒｉ， ｒｉ １０４ ； ｅ ｅ ｎ ｅｈ ｉｕ ｏｔ ａｔ ｏｅｔ ｎｖ ｓｙＨａｂ ５０ ０ ｈ ｅ ｔ ｎ ２ Ｄ ｐ ｒ ｅ ｔｆ ｈｓ ａ Ｅ ｕａｉ ｎＴ ｎｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｆ ｐ ｒ Ｔ ｎｉ３ ０ ８ ； ． ｅａ ｍ ｎ ｏ Ｐ ｙｉ ｌ ｄ ｃ ｔ ｎｉ ｉ ｊ ｎｖ ｓｙｏ Ｓ ｏ ， ｉ ｊ ０ ３ １ ｔ ｃ ｏ ａ ｎ ｅｉ ｔ ａ ｎ ３ Ｓｈ ｏ Ｔｃ ｎ ｌ ｙＢ Ｏｎ ｏｅｔ ｎｖｒｉ， ｅ ｉ ００ ３ ． ｃｏ ｌｆ ｅｈ ｏ ｇ， ｅ ｉ Ｆ ｒｓ ｙＵ ｉ ｓ Ｂ ｉｎ １０ ８） ｏ ｏ ｇ ｒ ｅ ｔ ｙ ｊｇ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｉ ｏ ｄ ｒ ｏ ｉｃ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｏ ｔｒ ｅ ｄｍｅ ｓｏ ａ ｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｆ ｒ ｕ ｎ ｏｄ ｌ ｔ ａ ｔ ｎ ｒ ｅ ｔ ｄ ｓ ｕｓ ｔ ｅ ｈ ｔ ｄ ｆ ｈ ｅ ． ｉ ｎ ｉ ｎ ｌ ｅ ｏ ｓｒ ｃｉ ｎ ｏ ｈ ｍａ ｂ ｙ ｕｍｂ ｒ ａ ，ａ
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椎间盘退变模型研究进展
椎间盘出现纤维化、髓核破裂及结构紊乱等改变。
Ｎｅｍｏｔｏ
模型。模型的局限性主要是：①研究结果可能由于动
物种类、饲养环境的不同而产生差异。例如：同种类 的两组小鼠可能由于饲养环境不同．其椎间盘的解
Ｙ等［孔］的研究也提示吸烟可能与椎间盘退
变有关。 ２体外椎间盘退变模型 ２．１单层培养椎间盘细胞模型
Ｉｃｈｉｍｕｒａ
细胞和纤维细胞的培养。Ｈｅｌｅｎ Ｈ Ｅ等㈨单层培养
人纤维环细胞。分析体外单层培养人纤维细胞的增
殖能力与年龄、性别、椎间盘退变程度的关系。发现 女性、高龄及退变后期椎间盘均不利于细胞增殖。
Ｐｒｅｒａｄｏｖｉｃ
变模型中可能无法模拟出人慢性退变的椎间盘存在 的营养问题、胶原分解、基质破坏以及细胞凋亡等变 化；⑤无法模拟由椎间盘退变而引起的疼痛表现。疼
能和形态学改变。发现受压迫的神经纤维中。较大的
神经纤维较较小的神经纤维更早发生损伤。 １．６营养障碍模型 现在普遍认为椎间盘的营养供应障碍也会导致 椎间盘退变。于是出现了营养障碍模型．其对于评估 新的椎间盘退变和修复的生物学干预措施也有重要 意义。Ｗｅｄ
Ｍ
Ｊ等［１８］建立羊椎间盘营养障碍诱导椎
间盘退变模型。结果显示此种干预措施可严重影响
痛往往是患者寻求治疗的主要原因，虽然通过对神 经形态以及功能的观察．可以得到部分研究结果。但
Ａ等㈣进行人髓核细胞单层培养。发现传
Ａ
代细胞的Ｉ型胶原ｍＲＮＡ表达水平持续降低。Ⅱ型 胶原及蛋白聚糖ｍＲＮＡ水平保持稳定。Ｃｈｏｕ
Ｉ等
【麓Ｊ单层培养羊内、外层纤维环细胞，发现细胞传至第 ２代时，外层细胞的Ｉ型胶原表达水平高，而内层细
Ｇｒｅｇ Ａｎｄｅｒｓｏｎ
等［：］构建静态加压模型。结果显示模型大鼠尾椎间 盘的厚度、轴向顺应性葡糖胺聚糖含量明显升高。
(医学课件)腰椎影像解剖学
手术方式选择
根据病情选择适当的手术方式 ，如椎板切除术、椎间盘切除
术、脊柱融合术等。
手术效果评估
术后评估手术效果，根据患者 情况制定康复计划。
腰椎影像解剖学相关疾病的药物治疗
非甾体消炎药
免疫抑制剂
用于缓解疼痛、肿胀等症状，如布洛芬、吲 哚美辛等。
用于控制炎症、减轻免疫反应，如糖皮质激 素、环磷酰胺等。
05
腰椎影像解剖学相关疾病治疗
腰椎影像解剖学相关疾病的治疗方案
保守治疗方案
包括药物治疗、物理治疗、牵引治疗等，适用于轻度症状患者。
手术治疗方案
包括椎板切除术、椎间盘切除术、脊柱融合术等，适用于症状较重患者。
腰椎影像解剖学相关疾病的手术治疗
手术入路
包括前路、后路和侧前方入路 ，不同入路适用于不同疾病情
腰椎间盘突出症
由于长期坐姿不正、过度使用 或创伤等原因，导致腰椎间盘 纤维环破裂，髓核突出，压迫
神经根或脊髓。
腰椎管狭窄症
由于腰椎骨质增生、黄韧带肥厚 等原因，导致腰椎管内神经根或 马尾神经受压。
腰椎滑脱症
由于遗传、创伤、病变等原因，导 致腰椎椎弓峡部裂、椎体滑移等病 理改变。
腰椎影像解剖学相关疾病的诊断流程
腰椎影像解剖学是一门通过影像学方法研究腰椎结构、形态 和位置关系的学科。
腰椎影像解剖学具有直观性、无创性和功能性强的特点，为 临床医学提供了重要的辅助诊断手段。
腰椎影像解剖学在医学中的重要性
腰椎影像解剖学在脊柱病变的诊断和治疗中具有至关重要 的作用，可以帮助医生准确判断病情、制定治疗方案和评 估预后。
腰椎滑脱
由于椎弓根峡部断裂或关节突 骨折愈合不良等原因所致。
03
腰椎影像解剖学
随着医学技术的发展，微创治疗逐渐 成为腰椎疾病治疗的新趋势。如椎间 孔镜技术、射频消融术等，具有创伤 小、恢复快的优点。
手术治疗
对于严重的腰椎疾病，如腰椎间盘突 出、腰椎骨折等，手术治疗是必要的 。手术方法包括腰椎融合术、腰椎减 压术等。
腰椎疾病的康复训练
核心肌群训练
通过锻炼腹肌、背肌等核心肌 群，增强腰椎稳定性，预防腰
重要性
腰椎影像解剖学在临床诊断、治疗和 预防腰椎疾病中具有重要意义，为医 生提供直观、准确的诊断依据，有助 于制定科学的治疗方案和预防措施。
腰椎影像解剖学的发展历程
早期阶段
随着医学影像技术的发展，腰椎影像解剖学逐渐形成和发展。X线、CT、MRI 等影像技术的出现和应用，为腰椎影像解剖学提供了更丰富的手段和资料。
椎疾病复发。
关节活动度训练
适当进行关节活动度训练，如 伸展运动、旋转运动等，有助 于缓解腰部疼痛，改善关节功 能。
姿势纠正
正确的坐、站、卧姿势对腰椎 健康至关重要。通过姿势纠正 训练，可以减轻腰椎负担，预 防腰椎疾病。
物理疗法
如热敷、按摩、电疗等物理疗 法，有助于缓解腰部疼痛，促
进局部血液循环。
腰椎疾病的预防与保健
调控机制。
03
跨学科的研究团队建设
建立跨学科的研究团队，整合各学科的优势资源，共同推动腰椎影像解
剖学的进步和发展。
谢谢观看
腰椎影像解剖学
汇报人：可编辑 2024-01-11
目录
• 腰椎影像解剖学概述 • 腰椎影像解剖学基础知识 • 腰椎影像解剖学疾病诊断 • 腰椎影像解剖学治疗与康复 • 腰椎影像解剖学研究进展与展望
01
腰椎影像解剖学概述
腰椎影像解剖学的定义和重要性
腰椎三维有限元生物力学分析的技术应用进展
除了建模方式 的与时俱进 ， 处理分析数据 的相关软件也
生物力学 的研究方法 ， 即以数学力学模 型来进 行数 值力学分 析， 还原工 程系统 的数 学行 为特征 ， 应用数 学形式模拟 物体 的数 学特 征 ， 包括 依据 物理原 形所 得 的节 点 、 单元、 材料 属 性、 载荷 、 边界条件等 ， 改变部分结构 的有 限元分析
２ ． １ 腰椎椎体的有限元分析 刘 耀升等ｎ 经研究 发现椎体 凹面与应力 分布 （ 最 大应 力 的限度与位置 ） 有关 ， 在压缩载荷作用下 ， 椎体 内同时产生压 应 力及 张应 力 ， 同该种力 学环境相适 应 ， 椎 体 内有分别 承受 压 应力 和张应力 的两 种骨小梁 ， 呈９ ０ 。 交叉 。终板 凹陷程 度 的减小增强了椎 间盘对椎体 的保护件用 。 ２ ． ２ 腰 椎椎 间盘 的有 限元分析 相 邻椎 间盘 的功 能是 紧密 相关 的 ， Ｒ ｕ ｂ ｅ ￣ ｅ 等 研 究发 现， 单一水平 的椎 间盘退 变会增加 与其邻 近椎 间盘损 伤的风
片 。后者优点在 于它可 以包 括人 体的所有信息 ， 如骨骼 、 韧 带、 肌 肉、 血管等。但 是因为材料来源受 限较 大 ， 所 以使用冰
冻 切片建模 的人并 不多 。Ｇ ｏ ａ ｌ 等 是应用 Ｃ Ｔ扫描几 何形状
输入模 型建 立复杂三维有 限元 模型 的最早研 究者 。由于 Ｃ Ｔ
可能发 生破裂 。纤维环 内最大张力 总是出现在 环后 侧 的内
数据骨骼与周 围软组织对 比度高 ， 能够精确 描述骨骼几何形
态， 同时 Ｃ Ｔ 值Ｈ Ｕ与骨骼表 观密度具有 近似 的线 性关系 ， 能
够较精 确描 述骨骼材 料特性 ， Ｃ Ｔ扫描 的结 果作 为基础 可以 直接产 生有 限元 模型 网格 。此模 型具 有真实 几何形状 的模
三维有限元模型分析3种内固定方式治疗严重腰椎不稳定型骨折的生物力学特点
三维有限元模型分析3种内固定方式治疗严重腰椎不稳定型骨折的生物力学特点农鲁明;周栋;徐南伟【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2011(015)030【摘要】背景:严重腰椎不稳定型骨折的内固定修复方法未形成统一的观点.目的:应用三维有限元模型对比分析不同内固定方式治疗严重腰椎不稳定型骨折的生物力学性能.方法:选取1个健康成年志愿者,用CT图像和Mimics软件建立T12~L2椎体三维模型,模拟L1椎体爆裂性骨折,并分别模拟后路减压短节段椎弓根钉固定、前路减压钛网置入内固定和后路减压内固定+前路椎体次全切除钛网置入内固定3种治疗方法.将模型导入到有限元分析软件Abaqus,施加约束和载荷分别加载260 N压力和10 N?m转矩,模拟3种模型在不同工况下的椎体位移、应力传导情况,以及前后路固定器械的受力情况.结果与结论:从椎体位移分布情况来看,前后联合内固定方式下的位移要较其他两种内固定方式小.从应力分布情况来看,前后联合内固定方式更加符合载荷分布原则.从生物力学角度来看,前后联合内固定方式优于其他两种内固定方式.%BACKGROUND: No reports have been found about comparative study among three different methods to treat lumbar burst fracture th rough finite element model, which leads to the different ideas of treatment.OBJECTIVE: To introduce and evaluate the biomechanical features of different internal fixation for treatment of lumbar burst fractu re based on a three-dimensional finite element model.METHODS: A youth volunteer without chronic low back pain and trauma of lumbar waschosen. The CT data were obtained by DICOM format. We used Mimics software to build a three-dimensional finite element model to mimic the fracture of L1 burst fracture , then three different approaches of posterior decompression internal fixation , anterior decompression combined with titanium mush im plantation internal fixation and posterior decompression combined with anterior reconstruction internal fixation were performed by the three-dimensional finite element model. These three models were put into Abaqus finite element program,axial load 260N and 1ONM torque were loaded, on central compression, flexion, extension, lateral bending respectively to study the corresponding stress and displacement.RESULTS AND CONCLUSION : The technique of posterior decompression combined with anterior reconstruction internal fixation,in the model of vertical compression, flexion, right lateral bending and left, stability was far more than other two methods. From stress distribution, the anterior combined with posterior approach was corresponding with the principle of load-sharing. The technique of posterior decompression combined with anterior reconstruction internal fixation is better than other two methods biomechanically.【总页数】5页(P5526-5530)【作者】农鲁明;周栋;徐南伟【作者单位】南京医科大学附属常州第二人民医院,江苏省常州市,213000;南京医科大学附属常州第二人民医院,江苏省常州市,213000;南京医科大学附属常州第二人民医院,江苏省常州市,213000【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.全腰椎三维有限元模型的构建及仰卧位屈曲模式下椎间盘蠕变的生物力学分析[J], 苏春涛;眭承志2.不同入路术式治疗严重腰椎不稳定型骨折的效果分析 [J], 左艳武;张力;杨忠利3.腰椎间盘摘除三维有限元模型的生物力学分析 [J], 王华;黎伟凡;林博文4.前、后路不同手术方式治疗严重腰椎不稳定型骨折临床疗效分析 [J], 唐炜东5.腰椎椎弓根壁侧置钉内固定方式及生物力学三维有限元分析 [J], 陈乃旺;徐兆万;伦登兴;潘洪发因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
腰椎椎间孔外椎体间融合术的三维有限元建模及分析
腰椎椎间孔外椎体间融合术的三维有限元建模及分析杨明杰;曾诚;李立钧;潘杰;郭松;谭军【摘要】目的采用三维有限元方法比较椎间孔外腰椎椎体间融合术( extraforaminal lumbar interbody fusion, ELIF)与传统经椎间孔腰椎椎体间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion, TLIF),在不同固定方式下的生物力学稳定性.方法将健康成年男性志愿者腰椎CT片读入Simpleware 2. 0,建立L3～L5的三维几何模型.利用Hypermesh,对模型进行有限元网格划分,建立完整L3～L5节段有限元模型.对完整模型进行不同处理,分为正常标本对照组(C组),单边固定ELIF(E1组),单边固定TLIF(T1组),双边固定ELIF(E2组),双边固定TLIF(T2组),单边固定ELIF+对侧经椎板关节突螺钉内固定( E3组),单边固定TLIF+对侧经椎板关节突螺钉内固定( T3组).利用Abaqus 6. 10,对处理组模型施加相应的载荷及运动附加力,计算腰椎前屈、后伸、左右侧屈及左右旋转6种工况下的L4～L5节段角位移及其他生物力学指标.结果 E1与T1组L4～L5活动度均较C组明显减小( P ＜0. 01). E1组各工况下的活动度小于T1组,尤以左侧屈及右旋时明显( P＜0. 05);E1组在各工况下的活动度明显高于T2组(P＜0. 05);E3组活动度明显低于E1组(P＜0. 05).在400 N的载荷下,E2组与T2组、E3组与T3组活动度差异均无统计学意义( P＞0. 05).结论 ELIF联合使用对侧经椎板关节突螺钉固定后稳定性得以提高,与TLIF双侧椎弓根螺钉固定在限定载荷下相当,是一种安全有效,更加微创的腰椎椎体间融合术式.%Objective To establish a 3D-finite element model for evaluation of biomechanical stability of extraforaminal lumbar interbody fusion ( ELIF ) and traditional transforaminal lumbar interbody fusion( TLIF) under different internal fixation. Methods The CT images of health adult males were applied to establish the L3-L5level 3D geometric model withSimpleware 2. 0 software. Hypermesh was used to divide the finite element mesh for establishment of L3-L5level intact finite element model. The biomechanical stability was analyzed by the established model with the following treatment: E1 ( unilateral fixation ELIF ) , T1 ( unilateral fixation TLIF ) , E2 ( bilateral fixation ELIF), T2 (bilateral fixation TLIF), E3 (unilateral fixation ELIF + contralateral translaminar facet screw) , T3 ( unilateral fixation TLIF +contralateral translaminar facet screw). The corresponding load and additional movement force were exerted in all treatment groups. The angular displacement of L4-L5 and other biomechanics index were calculated in anteflexion, extension, lateral flexion and rotation movement using Abaqus 6. 10 software. Results The range of motion ( ROM) of E1and T1 was significantly lower than that of C in the intact model ( P＜0. 01). Compared with T1, the ROM of E1 was lower, especially in left lateral flexion and right rotation ( P＜0. 05). Compared with T2,the ROM of E1 was significantly higher ( P＜0. 05). The ROM of E3 was significantly decreased compared with E1(P＜0. 05). Moreover, the ROM of E3 was not significantly different with that of T2. Under the load of 400 N,there were no significant differences between T2 and T3, and between T3 and E3 ( P＞0. 05). Conclusion The established 3D-finite element model shows that the stability of single pedicle screws fixation ELIF will be improved by use of contralateral translaminar facet screw,and it is a safe, more efficient and less invasive operation approach.【期刊名称】《同济大学学报（医学版）》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】7页(P41-47)【关键词】腰椎椎间融合;微创;三维有限元分析【作者】杨明杰;曾诚;李立钧;潘杰;郭松;谭军【作者单位】同济大学附属东方医院脊柱外科,上海 200120;同济大学附属东方医院脊柱外科,上海 200120;同济大学附属东方医院脊柱外科,上海 200120;同济大学附属东方医院脊柱外科,上海 200120;同济大学附属东方医院脊柱外科,上海200120;同济大学附属东方医院脊柱外科,上海 200120【正文语种】中文【中图分类】R681.5目前，腰椎融合术仍为治疗腰椎退变性疾病的最常用术式[1]，临床上达到的共识是尽可能保留后方的张力结构，减小附加创伤，可以保证术后短期的稳定性以及长期的融合率。
建立纤维环穿刺法椎间盘退变模型
建立纤维环穿刺法椎间盘退变模型王字兴;蔚芃【摘要】背景:目前虽然纤维环穿刺法构建椎间盘退变模型的相关研究报道较多,但缺乏相对完整的影像、病理学以及细胞外基质改变(蛋白多糖含量)的系统对比性研究.所以经腹膜外入路暴露椎间隙纤维穿刺法造模的影像、病理学以及细胞外基质改变是否与人类椎间盘退变类似需进一步探讨.目的:验证采用纤维环穿刺法建立椎间盘退变模型的可行性.方法:将30只新西兰大白兔随机分为2组,每组15只.纤维环穿刺组在经腹膜外入路暴露L1,2,L2,3,L3,4椎间隙后,采用16号针头穿刺;而假手术组只做切开不做穿刺.于造模术后4,8,16周2组均随机抽取5只行MRI检查后,以空气栓塞法处死兔并切取椎间盘髓核组织,苏木精-伊红染色检查组织学变化,Safranin O染色观察髓核蛋白多糖水平改变.结果与结论:①MRI提示:纤维环穿刺组T2WI相椎间盘信号自造模术后开始降低,且随着术后时间延长T2WI相椎间盘信号降低越明显,于术后4周较假手术组有明显改变,术后16周最明显;假手术组术后各时间段改变不明显;②苏木精-伊红染色显示:纤维环穿刺组造模术后软骨样细胞减少,纤维样细胞增多且所占比例增大,细胞外纤维排列紊乱,于第4周较假手术组有明显改变,于第16周最明显;假手术组术后各时间段改变不明显;③Safranin O染色(髓核蛋白多糖水平):纤维环穿刺组组织着色于造模术后开始变浅,随着术后时间延长着色变浅越明显,于术后4周较假手术组有明显改变,术后16周最明显;④结果提示:纤维环穿刺法建立的椎间盘退变模型影像学表现及病理表现与人类椎间盘退变近似,提示纤维环穿刺法是建立椎间盘退变模型的可靠方法.%BACKGROUND:Annulus puncture method is commonly reported in the establishment of intervertebral disc degeneration (IDD) models, but there is a lack of comparative studies concerning complete MRI, pathologyicaland extracellular matrix changes. Thereafter, a further exploration is imperative. OBJECTIVE:To investigate the feasibility of establishing IDD models using annulus puncture. METHODS:Thirty New Zealand white rabbits were randomly divided into two groups (n=15 per group). In experimental group, through extraperitoneal approach, the L1-2, L2-3, and L3-4 intervertebral space were exposed, and then stabbed by 16-gauge hypodermic needles;while rabbits in sham operated group were only subjected to making and incision but not to puncture. Five rabbits in each group were randomly selected for MRI examination at 4, 8 and 16 weeks after modeling, and were sacrificed through air embolism to obtain the nucleus pulposus. Histological changes were observed by hematoxylin-eosin staining, and the level of proteoglycan was detected by Safranin O staining. RESULTS AND CONCLUSION:In the experimental group, T2-weighted signal in the disc was decreased in a time-dependent manner;an obvious reduction was found at 4 weeks after modeling, and reached the peak at 16 weeks. In contrast, the sham operated group showed no significant changes at each time point. Hematoxylin-eosin staining showed that in the experimental group, cartilage-like cells decreased, while fibroblast-like cells in the disc increased in number and proportion, and extracellular fibers were in disorder;all above changes became obvious at 4 weeks after surgery and the most obvious at 16 weeks, but there were no significant changes in the sham operated group. Safranin O staining revealed that the color of the tissues under puncture became lighter, and this variation became overt at 4 weeks after surgery and the most obviousat 16 weeks. In conclusion, annulus puncture is a reliable method to make IDD models.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2017(021)012【总页数】6页(P1855-1860)【关键词】组织构建;软骨组织工程;造模;纤维环穿刺法;椎间盘退变;髓核组织;SafraninO染色;蛋白多糖;兔;组织学变化;蛋白多糖【作者】王字兴;蔚芃【作者单位】川北医学院附属医院骨科,四川省南充市 637000;川北医学院附属医院骨科,四川省南充市 637000【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言 Introduction人类椎间盘退变引起多种脊柱疾病例如颈椎病、腰椎间盘突出症[1]，但椎间盘退变确切病因及病理生理机制目前尚不十分清楚，所以一种可靠性好、科学并且操作简单、易于掌控的椎间盘退变实验动物模型方法对研究其病因和发生机制十分重要[2]。
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构建腰椎三维图像模型兔的特点分析贺庆;李兵;邓燕青;卓祥龙;江宇【摘要】背景:兔腰椎形态结构特点对腰椎动物实验研究起着重要的作用,但目前缺少兔腰椎形态结构相关的研究.目的:构建兔腰椎三维图像模型,观察其腰椎的形态结构特点,为腰椎动物实验研究提供解剖形态学依据.方法:用西门子64排螺旋CT扫描20只新西兰大白兔,获得140节腰椎扫描资料,构建兔腰椎三维图像模型,测量L1-7椎体的形态学参数,观察腰椎的内外部解剖结构及不同节段的变化特点.结果与结论:①新西兰大白兔腰椎各解剖形态学指标变化:兔L1-7节段椎体高度呈现"两头小中间大"趋势,在L7节段最小,其高度仅为(1.12±0.18)cm;L1节段椎体横径最小,为(1.03±0.15)cm,L1-7节段各椎体纵径的节段性变化较小;L1-6节段椎管横径和纵径均逐渐增大,L7节段时突然变小;椎弓宽度在L1-7节段逐渐增大,但变化平稳;椎弓根高度在L1-5节段平稳变化,L6-7节段开始突然变小,与其他节段相差甚大,到L7节段时最小,仅为(0.58±0.11)cm;棘突宽度和长度在L1-6节段平稳增大,在L7节段变小;横突长度在L1-3节段逐渐增大,L3-6节段较平稳,L6-7节段显著变小;横突夹角在L1-6节段差异度小,但在L7节段显著增大,为(58±2)°.②结果证实:新西兰大白兔腰椎形态学测量可以观察到腰椎的内外部解剖结构及不同节段的形态变化特点,为腰椎动物实验研究提供详细的解剖形态学参数资料.%BACKGROUND:Morphological characteristics of the rabbit lumbar vertebrae are of great significance for animal experiments about lumbar spine, but there is a lack of study on the lumbar morphology in rabbits. OBJECTIVE:To establish a three-dimensional model of rabbit lumbar vertebrae, and to observe its morphological characteristics, thereby providing anatomical basis for the animal experiments about lumbarspine.METHODS:Twenty New Zealand rabbits were subjected to 64-row multi-detector CT (Siemens) scan, and the three-dimensional models were constructed based on the CT data from 140 lumbar vertebrae. The morphological parameters of L1-7 were measured, and the internal and external structures of lumbar vertebrae and changes of different segments were observed. RESULTS AND CONCLUSION:(1) Changes of the morphological parameters of each lumbar vertebra:the L1-7 height first increased and then decreased, and the shortest height was in the L7, which was (1.12±0.18) cm. L1 vertebral body exhibited the shortest transverse diameter, (1.03±0.15) cm, and the longitudinal diameter did not differ significantly among vertebrae. The transverse and longitudinal diameters of L1-6 spinal canals were on a rise, but decreased abruptly at L7. The pedicle width of L1-7 increased gradually;the pedicle height of L1-5 increased gradually, and then began to decrease markedly, and the shortest at L7, (0.58±0.11) cm. The width and length of L1-6 spinous process increased steadily, but decreased at L7. The length of L1-3 transverse process increased gradually, tended to be steady at L3-6, and increased notably at L6-7;there were significant differences in the transverse process angle at L1-6, but the angle increased markedly to (58±2)° at L7, (2) These results indicate that the internal and external structures of lumbar vertebrae and changes of different segments are obtained through morphological measurement of lumbar vertebrae in New Zealand white rabbit, which provides a detailed anatomical data for relative animal experiments.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2017(021)012【总页数】5页(P1889-1893)【关键词】组织构建;组织工程;腰椎;形态学;动物实验;造模;解剖;三维图像;参数;测量;CT;大白兔;广西壮族自治区自然科学基金【作者】贺庆;李兵;邓燕青;卓祥龙;江宇【作者单位】广西医科大学第四附属医院-柳州市工人医院骨科,广西壮族自治区柳州市 545005;广西医科大学第四附属医院-柳州市工人医院骨科,广西壮族自治区柳州市 545005;湖南省永州市中心医院骨科,湖南省永州市 425000;广西医科大学第四附属医院-柳州市工人医院骨科,广西壮族自治区柳州市 545005;广西医科大学第四附属医院-柳州市工人医院骨科,广西壮族自治区柳州市 545005【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言 Introduction新西兰大白兔是腰椎实验最常用的实验动物之一，其腰椎解剖形态复杂，虽与人体腰椎有较高的相似性，但也存在一定的差异，实验过程中如果对其形态结构不熟悉容易导致实验动物的大出血、瘫痪或者死亡，详细的腰椎形态学参数可以减少实验动物的伤残率和致死率，提高实验的成功率，然而以往文献中未见有关新西兰大白兔腰椎形态学研究的报道。
实验旨在通过CT扫描及重建技术对新西兰大白兔腰椎解剖形态学进行测量，建立新西兰大白兔腰椎形态学参数数据库，观察其腰椎的内外部解剖结构及不同节段的形态变化特点，为腰椎动物实验研究提供详细的解剖形态学参数资料。
1 材料和方法 Materials and methods1.1 设计影像学动物实验。
1.2 时间及地点于2013年12月至2014年2月在广西医科大学第四附属医院中心实验室和CT室完成。
1.3 材料健康6月龄20只新西兰大白兔，雌雄各半，体质量(2.5±0.5)kg，由广西医科大学动物实验中心提供。
实验前予腰椎正侧位X射线片已排除了腰椎病变。
1.4 实验方法1.4.1 CT扫描将兔适应性饲养2周后，使用体积分数3%戊巴比妥钠(30 mg/kg；北京普博斯生物科技有限公司)进行耳缘静脉麻醉，注射过程中注意观察动物的反应，以防出现麻醉意外，麻醉好后将实验动物固定好后置于检查台上行腰椎CT扫描(德国西门子公司 SOMATOM Definition，扫描参数：层厚=0.75 mm，螺距=0.8，120 kV，275 mAs；扫描范围：包含完整的L1-7椎体结构)。
实验动物取仰卧位，固定好后置于检查台上，注意保持实验动物腰椎成直线，使中间的扫描线经过腰椎的中份，所有动物均采用相同的扫描序列进行连续性扫描。
将CT扫描原始资料导入CT后处理系统中的重建软件中，利用重建软件中强大的图像分析能力和完善的医学图像建模功能，将原始资料按标准算法进行冠状位、矢状位和轴位等多平面的2D或3D重建，利用重建软件进行切割和旋转可获得不同部位的矢状位、轴位图像或三维图像。
1.4.2 腰椎解剖参数测量方法建立重建模型后，利用CT后处理系统中的重建软件可以从不同的角度和不同的层面对新西兰大白兔腰椎重建模型进行切割和旋转，选取1 420张不同测量部位的矢状位、轴位或三维图像，使用重建软件包中的测量工具对腰椎的形态学参数进行具体测量，见图1。
椎体高度的测量：取椎体的2D正中矢状位图，调整骨窗，利用软件包中的长度测量工具分别测量椎体的前、中、后高度(椎体的前、中、后高度不一致)，取椎体前、中、后高度的平均值定义为椎体高度(Vertebral height，VH)[1]。
椎体横径和纵径的测量：在3D重建图上以0.5 mm间距垂直椎体纵轴线连续切割腰椎椎体，获得椎体的3D轴位图，分别测量椎体下缘层面的横径与纵径(椎体上、下层面的横径和纵径存在差异)，分别取椎体上、下缘层面的平均值定义为椎体横径(Vertebral transverse diameter，VTD)、椎体纵径(Vertebral longitudinal diameter，VLD)[2]。
椎管横径和纵径的测量：在椎管的2D轴位图上，取椎管面积最大的层面(椎管轴位与棘突矢状位重叠处，次层面的椎管横径和纵径最长)测量椎管的横径和纵径，分别定义为椎管横径(Transverse diameter of the spinal canal，TDSC)、椎管纵径(Longitudinal diameter of the spinal canal，LDSC)[3]。