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數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)輔助關(guān)節(jié)鏡治療凍結(jié)肩臨床分析

2020-03-05 05:27
關(guān)鍵詞:肩峰活動度肱骨

(廣西貴港市人民醫(yī)院骨科,廣西 貴港 537100)

凍結(jié)肩是臨床上較為常見的肩關(guān)節(jié)疾病,其具有自限性,大多數(shù)肩關(guān)節(jié)功能可逐漸恢復(fù),但仍有部分患者無法恢復(fù)[1],關(guān)節(jié)鏡下關(guān)節(jié)囊松解術(shù)是治療該病的常用手段。目前數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)可以精確設(shè)計手術(shù)方案,使手術(shù)更加精確,提升手術(shù)質(zhì)量和可靠性,在骨科領(lǐng)域逐步得到了應(yīng)用與發(fā)展[2]。我科室于2015年6月—2018年1月,采用數(shù)字醫(yī)學(xué)輔助關(guān)節(jié)鏡治療凍結(jié)肩15例,取得良好的臨床療效,現(xiàn)總結(jié)分析如下。

1 資料與方法

1.1臨床資料 凍結(jié)肩患者15例,男6例,女9例;左肩5例,右肩10例;年齡55~78歲,平均(63.7±5.7)歲。入選標(biāo)準(zhǔn):按Neviaser凍結(jié)肩臨床分類標(biāo)準(zhǔn)診斷[1]為“解凍期”,所有患者均為初診凍結(jié)肩,臨床癥狀為肩痛并伴進(jìn)行性肩關(guān)節(jié)活動受限,病程6個月以上,排除肩袖損傷、頸椎病和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。記錄所有患者的肩關(guān)節(jié)活動度,患肩疼痛評分(VAS評分)和肩關(guān)節(jié)功能評分(Constant-Murley評分和UCLA評分)。

1.2方法

1.2.1數(shù)字醫(yī)學(xué)處理 ⑴數(shù)據(jù)采集:掃描時采取平臥位,運(yùn)用真空墊的塑形性以保持MRI、CT掃描體位的一致;掃描范圍:肩峰上2 cm至肱骨中段;標(biāo)記:用維生素E膠囊在肩峰、肩鎖關(guān)節(jié)、喙突和肱骨中段標(biāo)記。參數(shù):①3.0T MRI:脈沖重復(fù)時間230 ms,回波時間225 ms,序列spce、stir,翻轉(zhuǎn)時間220 ms,視野大小(350±15) mm;②薄層64排CT:電壓120 kV,電流200 mAs,矩陣512×512,層厚1.0 mm;最后得到肩關(guān)節(jié)骨骼和軟組織成像數(shù)據(jù)以“Dicom”輸出。⑵模型構(gòu)建:①CT建模:將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics 19.0中,進(jìn)行閾值分割,通過Caculate in 3D等工具運(yùn)算皮膚、皮下脂肪、肌肉、肌腱和骨骼等,經(jīng)區(qū)域增長、三維重建得到肩關(guān)節(jié)CT模型,加以修飾、光滑后以“STL”格式輸出。②MRI建模:將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics 19.0后,辨認(rèn)肌肉、肌腱、關(guān)節(jié)囊、骨骼(T1)等結(jié)構(gòu)的邊界,將閾值統(tǒng)一調(diào)整至合適,得出所需組織的mask文件,使用工具修正各Mask邊界,分割出目標(biāo)組織,再經(jīng)區(qū)域增長與三維重建,形成肩關(guān)節(jié)MRI模型,經(jīng)光滑、修飾后,以“STL”格式輸出。⑶MRI與CT圖像融合:在Syngo.via軟件中先導(dǎo)入CT數(shù)據(jù),使用“Image Registration”工具,導(dǎo)入肩關(guān)節(jié)MRI和CT圖像中,分別選擇同一層面同一解剖標(biāo)志點可選擇位置相同的0點、3點、6點及9點鐘方向,并分別作對應(yīng)的標(biāo)記,從而確定配準(zhǔn)點,最后行圖像融合,可得到精確的骨骼與軟組織冠狀位、矢狀位及橫斷位的融合圖像(見圖1A、圖1B);⑷數(shù)據(jù)測量:在融合圖像的冠狀位、矢狀位及橫斷位上測量肩峰與肱骨頭距離,肩關(guān)節(jié)前關(guān)節(jié)囊與肱骨頭距離,肩關(guān)節(jié)后關(guān)節(jié)囊與肱骨頭距離等,與對側(cè)(正常)的肩關(guān)節(jié)融合圖像比較[3-5](見圖2),鑒別出引起凍結(jié)肩病灶位置與是否需行肩峰成形。

圖1 CT與MRI建模融合過程

圖2 患肩與正常肩比較示意圖

1.2.2手術(shù)方法 健側(cè)臥位,常規(guī)患側(cè)后入路進(jìn)鏡,置入節(jié)鏡觀察盂肱關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)。從喙突外側(cè)5點鐘入路置入手術(shù)器械,松解肩袖間隙,從前、后側(cè)入路探查關(guān)節(jié)囊緊張度,并與術(shù)前融合圖像病灶對比。根據(jù)術(shù)前標(biāo)記病灶位置。進(jìn)行單側(cè)松解或雙側(cè)松解關(guān)節(jié)囊,注意松解前側(cè)關(guān)節(jié)腋囊使用穿孔松解,避免損傷腋神經(jīng)。松解后側(cè)關(guān)節(jié)囊須松解下盂肱韌帶,以達(dá)到完全松解的目的。關(guān)節(jié)鏡轉(zhuǎn)入肩峰下間隙,切除肩峰下滑囊,如有肩峰下撞擊者則行肩峰成形處理,止血,活動肩關(guān)節(jié),沖洗肩關(guān)節(jié)腔并縫合切口,術(shù)畢。

1.2.3康復(fù)訓(xùn)練 ①早期:術(shù)后避免患肢內(nèi)收內(nèi)旋,麻醉清醒后可進(jìn)行持續(xù)被動活動。每天4次,每次60 min,持續(xù)2周。②中期:被動活動改善滿意后使用傳力桿和滑輪進(jìn)行外旋和上舉運(yùn)動,并鼓勵患者主動做簡單日常活動,緩慢進(jìn)行過頂動作。③后期:加強(qiáng)前屈、外展、內(nèi)外旋等多方向訓(xùn)練,視患肢恢復(fù)情況正常生活和運(yùn)動。

1.3術(shù)后隨訪 術(shù)后3個月內(nèi)每周隨訪 1 次,3~6個月每1個月隨訪1次,6個月~1年每3個月隨訪 1 次,隨訪內(nèi)容包括:術(shù)后有無神經(jīng)血管損傷、切口愈合情況、肩關(guān)節(jié)疼痛、活動度和肌力恢復(fù)情況。采用VAS評分、Constant-Murley評分和UCLA評分對手術(shù)效果進(jìn)行評價。

2 結(jié)果

2.1臨床療效 15例患者均順利完成手術(shù),住院和隨訪期間無死亡病例。15例患者均獲得6~18個月術(shù)后隨訪,平均11.6個月。

2.2術(shù)前術(shù)后患肩關(guān)節(jié)活動度、VAS評分和關(guān)節(jié)功能評分比較 手術(shù)后患肩活動度較術(shù)前明顯改善,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001),見表1。手術(shù)后2周、2個月和6個月肩關(guān)節(jié)VAS評分、Constant-Murley評分和UCLA評分較術(shù)前明顯改善,三者術(shù)前與術(shù)后比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。見表2~表4。

表1 手術(shù)前、后患者肩關(guān)節(jié)活動度比較

表2 手術(shù)前、術(shù)后肩關(guān)節(jié)VAS評分比較

表3 手術(shù)前、術(shù)后肩關(guān)節(jié)Constant-Murley評分比較

表4 手術(shù)前、術(shù)后肩關(guān)節(jié)術(shù)后UCLA評分比較

3 討論

肩關(guān)節(jié)為全身最靈活的球窩關(guān)節(jié),可作屈、伸、收、展、旋轉(zhuǎn)及環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動。1946年Neviaser提出了“粘連性關(guān)節(jié)囊炎”來描述肩關(guān)節(jié)囊攣縮、增厚、關(guān)節(jié)液變少和關(guān)節(jié)囊緊緊包繞肱骨頭等一系列肩關(guān)節(jié)病理變化[1,6]。凍結(jié)肩具有自限性,病程約12~42個月不等,隨著自然病程的進(jìn)展,疼痛將減輕,即使不經(jīng)過正規(guī)治療,多數(shù)肩關(guān)節(jié)的活動度可逐漸恢復(fù),但無法恢復(fù)到理想狀態(tài)。甚至有部分患者不能夠恢復(fù)到正常狀態(tài),影響生活和工作[7-9]。

關(guān)節(jié)鏡下松解術(shù)治療凍結(jié)肩創(chuàng)傷小、疼痛輕、恢復(fù)快,而且對原發(fā)性、繼發(fā)性或糖尿病相關(guān)性凍結(jié)肩均有確切的療效,是外科醫(yī)生選擇的主流術(shù)式。目前前后側(cè) 360°松解還是選擇性松解還存在較大爭議,Qgilive-Harris DJ等[10]比較360°關(guān)節(jié)囊松解和前下方松解的臨床療效,360°松解在術(shù)中可獲得更滿意的活動度,而術(shù)后6周兩種術(shù)式活動度無明顯差異。Femandes MR等[11]的研究也發(fā)現(xiàn)增加后側(cè)關(guān)節(jié)囊松解在早期能更快恢復(fù)關(guān)節(jié)活動度,但在康復(fù)晚期與單純前方關(guān)節(jié)囊松解比較無差異。

1984年Hull等首次利用計算機(jī)建模并打印出三維實體起,經(jīng)過三十年發(fā)展,數(shù)字醫(yī)學(xué)與3D打印已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要組成部分,特別是外科領(lǐng)域產(chǎn)生了重要變革[12-15]。本研究利用3.0T磁共振掃描儀、西門子CT掃描儀分別對肩關(guān)節(jié)進(jìn)行掃描,得到肩關(guān)節(jié)磁共振影像及骨骼CT顯像數(shù)據(jù)導(dǎo)入醫(yī)學(xué)圖像處理軟件,進(jìn)行肌肉軟組織及骨骼模型,將模型分別進(jìn)行配準(zhǔn)、融合,從而精準(zhǔn)重建出一個完整的肩關(guān)節(jié)模型。通過三維重建模型確認(rèn)引起關(guān)節(jié)囊粘連病灶部分;并利用三維重建模型指導(dǎo)術(shù)中定位定量的個性化關(guān)節(jié)囊松解和肩峰成形術(shù)[16-18]。15例患者手術(shù)中探查與術(shù)前預(yù)判基本一致,根據(jù)手術(shù)前數(shù)據(jù)測量3例進(jìn)行肩關(guān)節(jié)360°松解;1例進(jìn)行肩關(guān)節(jié)360°松解并肩峰成形;3例進(jìn)行肩關(guān)節(jié)前、后方松解;5例進(jìn)行單純肩關(guān)節(jié)前下方松解;3例進(jìn)行肩關(guān)節(jié)前下方松解并肩峰成形。術(shù)后6周肩關(guān)節(jié)活動度明顯改善,其中前屈上舉增加26.1°,外展增加31.2°,后伸增加15.6°,內(nèi)收外旋增加10.6°,達(dá)到正常肩關(guān)節(jié)活動度80%以上,同時術(shù)后2周、2個月和6個月肩關(guān)節(jié)疼痛評分(VAS)和功能評分(Constant-Murley和UCLA)持續(xù)改善。結(jié)果表明,無論是何種方式進(jìn)行肩關(guān)節(jié)囊松解術(shù)后6個月未出現(xiàn)肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)和復(fù)發(fā)等并發(fā)癥,特別是僅行前方松解5例患者術(shù)后肩關(guān)節(jié)活動度亦可恢復(fù)至發(fā)病前水平。本研究表明,采用數(shù)字醫(yī)學(xué)輔助關(guān)節(jié)鏡治療凍結(jié)肩有別于傳統(tǒng)手術(shù)依靠手術(shù)者主觀經(jīng)驗,而是術(shù)前通過數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化的術(shù)前設(shè)計、優(yōu)化,通過軟組織與骨骼三維模型確認(rèn)引起關(guān)節(jié)囊粘連病灶,并利用三維重建模型指導(dǎo)術(shù)中定位定量的個性化關(guān)節(jié)囊松解,達(dá)到精準(zhǔn)治療的目的,有助于減少手術(shù)并發(fā)癥、節(jié)省手術(shù)時間。同時應(yīng)用三維模型可以讓患者與家屬更直觀地了解病灶和手術(shù)治療過程,改進(jìn)醫(yī)患溝通效果。

本研究發(fā)現(xiàn), 通過數(shù)字醫(yī)學(xué)輔助關(guān)節(jié)鏡進(jìn)行關(guān)節(jié)囊松解治療凍結(jié)肩可達(dá)到個體化、精準(zhǔn)化、最優(yōu)化治療,具有創(chuàng)傷小、療效確切等優(yōu)點。

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