1～6岁儿童脊柱颈段三维数字化发育形态学研究

In recent years, cervical vertebra injury, deformity, TB, and showed a trend of increasing gradually,and there have been younger patients with cervical spondylosis trend, the infant of 1 ~ 6 years old is at the early stage of development, and cervical vertebra morphological development, mechanical change , and location of pathogeny, clinical presentation as well as diagnoses and treatment ,it have more different with adult. With the constant improvement of infant medical treatment technology, structure of the cervical spine segment each related development along with the age of the morphological characteristics, such as mechanical changes of basic data put forward more and higher requirements.However,there are few systematic fundamental the digital research reports pertaining to the whole cervical vertebra structure. On the basis of previous research，The academic project performs systematic digital three-dimensional morphological measurement,MSCT and MR 3D reconstruction quantitative among different patients of different age groups and gender groups,infinit-element mechanical measurement,analysis of bone density by multi-discipline application and research,to explore the characteristics of infant's cervical vertebra morphological development,biological mechanical change,internal fixation technology and regularity between ange and bone density and provide theoretical evidence for making artificial vertebra,verbra disc,orthopedic apparatus,internal and external fixators,as well as preventing and treating various cervical vertebra diseases.

近年来颈椎外伤、畸形、结核及颈椎病等呈逐年递增趋势，且明显低龄化，1～6岁儿童颈椎处于发育初期，在解剖、发育、力学、发病部位、临床表现等处与成人有较多不同，随着对儿童医疗诊治技术的不断提高，对其脊柱颈段各相关结构等随年龄发育的形态特征、力学变化的基础数据提出更多、更高的要求，但目前国内外缺乏对其系统化、大样本、数字化的研究。本课题在前期基础上行该年龄全颈椎及椎间盘等相关结构分年龄、侧别、大样本系统的数字化三维形态测量、MSCT和MR三维重建定量、生物力学、有限元分析、骨密度研究等，通过多学科交叉应用研究，探索该年龄段颈椎形态发育特征、力学变化规律、内固定技术标准、年龄界限及骨密度增龄变化，为临床诊疗、设计矫形仪、固定器和预防各类儿童颈椎病等提供理论依据。

近年来颈椎外伤、畸形、结核及颈椎病等呈逐年递增趋势，且明显低龄化。1～6岁儿童颈椎处于发育初期，在解剖、发育、力学、发病部位、临床表现等均与成人有较多不同。随着儿童医疗诊治技术的不断提高，对其脊柱颈段各相关结构等随年龄发育的形态特征、力学变化的基础数据提出更多、更高的要求，但目前国内外缺乏对其系统化、大样本、数字化的研究。本课题在前期基础上主要完成以下研究：（1）1～6岁儿童颈椎各结构参数测量及发育规律研究：通过收集适龄儿童脊柱影像学数据，经三维重建测量各颈椎结构的相关参数，按设定的年龄、性别分组后对所测数据进行分析，从男女性别间，左右侧别间、不同年龄组间、上下椎序间逐项行统计学分析，总结其形态发育规律。（2）1～6岁儿童颈椎临床应用及生物力学研究：利用数字化技术模拟颈椎前、后路椎弓根螺钉置钉角度、钉道长度及螺钉直径的最佳选择，设计适合该年龄段使用的钢板螺钉，并进行不同内固定技术螺钉-钢板稳定性有限元研究。（3）儿童及成人颈椎内骨小梁的显微特点：通过Micro-CT扫描儿童及成人颈椎结构，观察相关结构内骨小梁的微结构特征，探索各结构骨小梁的变化规律与特征，为临床诊疗及内置物手术提供理论依据和技术支持。（4）完成了1例6岁男童高精度、高分辨率、薄层铣切断层解剖数据采集工作，层厚为0.1mm，共铣切了11421张，分辨率为13000x8000像素。通过以上研究初步掌握了1-6岁儿童颈椎部分结构的形态发育规律，为设计相关内置物提供必要参数并指导临床应用。以此为基础，继续完善课题设计，提升实验方法和技术，持续进行课题研究，推进儿童脊柱结构研究的发展。课题组成员每年均参与各类相关学术交流活动，积极主动地与国内外同行、专家交流研讨。发表相关学术论文20多篇，出版专著6部、教材7部、专利及软件著作权10项，获得省级科技进步二等奖1项，省级教学成果一等奖和二等奖各1项。资助多名研究生进行课题研究，并完成学业。