文摘

应用价值的研究主要集中在基于代数重建技术(ART)的磁共振成像(MRI)在诊断软骨损伤在髌骨脱位患者,以及富含血小板血浆(PRP)的治疗效果。50髌骨脱位患者住院被选为研究对象,他们被随机分为实验组(外侧支持带成形术和PRP治疗)和对照组(外侧支持带整形术),每组25例。艺术形式的核磁共振成像技术被用来判断患者手术后的恢复和分析两组之间的临床数据的差异。结果表明,运行速度下艺术算法明显比传统的约瑟夫•算法和Siddon算法和图像重建效果更好。视觉模拟量表(血管)术前和术后疼痛评分、特种外科医院(HSS)得分在实验组优于对照组( )。总之,艺术相关核磁共振技术可以清楚地显示软骨损伤和PRP治疗可以有效地缓解术后疼痛,疗效可靠,简单操作。

1。介绍

也被称为膝盖骨,髌骨在膝关节前面,形成了与股骨髌骨关节在一起。近年来,随着人们的生活质量的提高,健身运动已逐渐成为流行。然而,由于各种原因,如不正确的健身方法,膝关节损伤的发病率也逐年增加。其中,髌骨脱位是常见的。一般来说,髌骨脱位是膝关节弯曲时,髌骨偏离了股骨的槽。髌骨脱位主要发生在青少年和体育爱好者,也是常见的女性群体。的致病因素主要是先天性髌骨的位置,形状,或股骨滑车发育不良。根据不同的原因,髌骨脱位可分为急性创伤性髌骨脱位,复发性髌骨脱位,习惯性髌骨脱位。

富含血小板血浆(PRP)是指液体的血小板浓度明显高于正常价值,它是常用于治疗骨骼和肌腱损伤。多种生长因子和介质中血小板导致人体的自然愈合过程(1]。PRP制剂可以进一步提炼成leukocyte-rich PRP制剂和leukocyte-poor准备。两者的区别是中性粒细胞的浓度高于基线浓度(2]。然而,因为不同类型的操作和设备使用在制备过程中,特定的组件的PRP制剂可能有所不同。因此,PRP难以评估的临床疗效。研究表明,经过两年的PRP注入,实验组显示12周的随访的显著影响,但在26周以上,两组之间的差异已经不再明显,这表明PRP的功效不是持久的3]。虽然一直在临床研究中的应用PRP孤独,很少有研究的结合治疗PRP和另一个准备。

磁共振成像(MRI)对软组织高分辨率图像,不会造成创伤,这是一个流行的方法检查膝关节疾病(4]。代数重建技术(ART)是主要的迭代算法的一部分。基本思想是驱散成一系列像素的图片,建立一系列的方程来解决基于投影数据,并获得一个新的重建图像(5,6]。在这项研究中,它是探讨MRI基于艺术算法能否有效地诊断软骨损伤的病人髌骨脱位后,和PRP对术后软骨损伤的影响进行了分析。

2。材料和方法

2.1。研究对象

在这项研究中,50个病人住院治疗髌骨脱位2018年1月至2020年2月,被选为研究对象,收集临床资料。50个主题,有12个男性和38岁女性,20-55岁老了。他们被随机分为实验组和对照组根据不同的治疗方法,在每个25。实验组在治疗外侧支持带成形术结合PRP(贵州Tedia医疗器械有限公司,中国)。对照组治疗与外侧支持带整形术。

受试者选择按以下入选标准:(I)诊断为髌骨脱位,(II)与完整的临床资料,不到60岁(3),(4)家庭成员和患者本人自愿签署知情同意书。

排除标准如下:(I) nonpatellar脱位患者,精神疾病患者(2),(3)患者没有签署知情同意或中途退出了实验。

2.2。核磁共振检查

在这项研究中,MRI工作站用于测量。厚度可以直接测量FS-3D-FISP序列成像和测量方法是指相关文献报道。获得的T2值是使用T2WI矢状双回波成像获取T2量化地图,然后以病变。两个医生临床经验独立测量术后FS-3D-FISP序列中的软骨的厚度,厚度的方法和T2值,分别。

2.3。艺术的算法

表达的艺术算法如下: 在哪里k是迭代的数量, 像素值编号吗j后kth迭代, 迭代因子在吗kth迭代, 的投影吗jth像素的我雷(加权因子)。

算法使用逐行校正,校正值投影值之间的差异和实际投影。每次更新当前图像,所有的光线都纠正一旦在当前投影角,然后执行接下来的投影角下的校正。当所有的角度,这意味着一个迭代完成。具体步骤如下:(I)图像测量是分散和分配一个初始值;(2)理论投影值 的我th射线计算;(3) ,当前计算校正值;(四)调整值 是用来计算jth像素;(V)重复步骤(2)- (V)为其他射线在当前的投影方向;(VI)在其他方向重复上述步骤完成迭代;(七)最后的结果被认为是下一个迭代的初始值,重复前面的步骤,直到方程收敛。

2.4。仿真实验

模拟环境:VS2017 WIN10制度下,英特尔酷睿6核心处理器硬件环境,CPU频率为3.60 GHz,电脑内存是64 g。

网络参数:图像分辨率为512512像素 尺寸是0.023毫米2。

介绍了约瑟夫算法和Siddon算法比较,该算法研究中数值重建的速度。

数值分析包括三个参数归一化均方根距离测量值(d),归一化平均绝对距离测量值(r),图像相似系数测量值(ε)。一个较小的值d和r意味着测量图像更接近参考图像,和一个更大的价值 意味着测量图像更接近参考图像。他们表示如下: 在哪里N像素的总数, 的灰度值吗我th参考图像的像素, 的灰度值吗我th测量图像的像素, 图像的平均灰度值参考,然后呢 是衡量图像的平均灰度值。

2.5。外科手术方法

所有患者接受外侧支持带成形术对髌骨的减少。同时,实验组接受了PRP治疗手术后和对照组接受保守治疗。

具体的手术步骤如下。两组共享同一组的医生。患者接受联合spinal-epidural麻醉在仰卧位。然后,影响下肢是定期消毒和覆盖。定义髌骨的位置之后,深筋膜层,外侧支持带层和关节囊从宽松的外侧支持带中分离了出来。接下来,根据髌骨轨迹,分离器的自由端缝合到中间的外缘髌骨或上部三分之一的膝盖骨。同样,一个合适的软组织带可以从松散的内部支持带,修剪和软组织地带可以放松外侧关节囊缝合。

实验组接受了PRP治疗后外侧支持带整形术。PRP的准备如下。10毫升静脉血是手术前和离心机在2000 r / min 10分钟4°C。然后,上层清液,以及白细胞和血小板层,被转移到另一个血液收集管。再次在2000 r / min进行离心10分钟在4°C,然后2毫升的上层清液收集和白细胞和血小板层。暂停后,添加氯化钙生产PRP激活血小板。膝关节受影响的肢体是经常消毒两次。髌骨的上边缘的交点与膝关节髌骨和插入点,2毫升PRP注入关节腔,然后膝盖注射后被动地弯曲和扩展的10倍。注射部位应避免接触水后在24小时内注射。冰压缩是膝盖疼痛的患者,推荐和非甾体类抗炎镇痛药应该口服如果脉管得分超过5分。 PRP was injected once every 7–10 days for a total of 6 injections.

2.6。评估标准

不同的算法比较归一化均方根距离测量值(d),归一化平均绝对距离测量值(r),图像相似系数测量值(ε),和重建时间。评估受灾地区的术后疼痛视觉模拟量表(血管)。总分10分,和更高的分数表明疼痛更难以忍受。手术后,病人恢复评估五个方面的疼痛,关节的灵活性,功能,膝盖弯曲,肌肉力量按照特种外科医院(HSS)。

2.7。统计数据

使用SPSS19.0实验数据处理,测量数据所代表的平均值±标准偏差( ),计数数据为代表n组间比较采用了t以及或 测试。 是阈值的意义。

3所示。结果

3.1。的基本数据

按照纳入和排除标准,50名患者被诊断为髌骨脱位被选中,及其临床资料收集。有23个男性和27岁女性,年龄在20到55岁之间,平均年龄为45.32岁 6.23年。有23例髌骨脱位左边膝盖和27例右膝。术前MRI检查显示不同程度的股骨髁软骨损伤。按照外大桥软骨的分类标准,有9例我年级,二年级13例,17例III级,四年级(图11例1)。


图1
度的软骨损伤患者手术前。

指出从数据1和2没有显著差异在两组患者的临床资料,他们具有可比性。


图2
年龄和体重数据的患者在实验组和对照组。
3.2。仿真实验结果

很明显从图3,的形象 相似,艺术算法优于其他两个。与此同时,它的r价值和d值都小于Siddon算法。


图3
数值分析由不同的投影重建图像的生成算法。请注意。d:归一化均方根距离测量值;r:归一化平均绝对距离测量值;ε:图像相似系数测量值; ,#,∼:显著差异对约瑟夫算法和Siddon算法( )。

很明显从图4,用时间来计算投影系数,艺术算法比其他两个更少的时间。超过三倍是约瑟夫算法和5倍Siddon算法。同样,艺术的单一迭代算法耗时也低于其他两个,这是超过2倍约瑟夫算法和近三倍Siddon算法。


图4
不同的算法的计算速度是需要时间的。 显著差异的运行时间和时间为一个迭代和约瑟夫算法和Siddon算法( )。
3.3。临床观察指标

指出从数据5和6手术前,实验组的脉管得分为7.54 0.42分和7.13,对照组 0.84点,没有区别。手术后,两组患者的血管评分显著降低,但实验组下降更明显,显示统计差异( )。在手术之前,实验组的HSS评分为47.54 5.42分和48.12,对照组 5.46点,表现出显著差异。手术后,两组的HSS评分有所改善,但实验组的改善更明显,显示统计差异( )。


图5
血管的病人手术前后。 对照组术后血管评分的统计不同与实验组相比( )。

图6
HSS评分之前和之后的手术。#对照组术后HSS评分的统计不同与实验组相比( )。
3.4。典型的案例

45岁男性病人在实验小组被选中。穿的术前检查显示髌骨脱位,软骨和水肿的股骨骨髓(图7)。


图7
术前MRI图像。

六个月后韧带成形术和PRP治疗软骨厚度恢复正常,如图8。


图8
术后MRI图像。

4所示。讨论

膝关节是一个复杂的运动关节。除了运送和分发负载的函数,软骨组织中也扮演了重要的角色在减少关节的摩擦表面和稳定整个身体。膝关节的软骨是一种独特的结缔组织细胞外基质主要由99%和1%的透明软骨。这些软骨细胞可以分泌矩阵(7],外的胶原纤维的抗拉强度和刚度矩阵可以维护整个软骨组织,以及分散外部压力对膝关节(8]。相关矩阵中的蛋白多糖分子的延性和压缩性软骨组织。因为穷人的正常软骨细胞的再生能力和低公差再生后,软骨损伤难以修复(9]。因此,如何有效地修复关节软骨损伤一直是一个热点[10]。

研究表明,PRP含有多种生长因子,如FGF, TGF -β,PF4 [11]。这些生长因子可以激活血小板,促进组织愈合(12]。膝关节的软骨组织缺乏修复因子,并注入PRP膝关节的受伤部位是一个完美的解决这个问题(13]。

软骨损伤的治疗还需要一个准确的判断损伤。临床上,评价主要是基于手术前后的临床症状,但医生的主观判断不够准确(14,15]。MRI检查可以弥补缺点,它不会导致创伤像关节镜检查(16]。

艺术研究的算法不仅保证了精度计算投影系数也几乎是传统算法在计算速度的4倍17]。

MRI检查具有良好的空间分辨率(18),可以检测微小的软骨损伤(19),显示软骨信号强度的变化20.),并明确区分开关关节软骨和软骨软骨下骨和关节液。根据术前和术后MRI图像的比较,实验组软骨厚度的增加,增加更明显是与对照组。25的实验组患者中,23例软骨T2值下降,证明PRP治疗的有效性。

在这项研究中,50个病人诊断为髌骨脱位收到外侧支持带整形术。此外,实验组接受了PRP治疗25例,剩下的25日在对照组接受保守治疗。发现膝关节功能评分的患者接受了PRP治疗改善更重要的是,没有手术后严重的并发症,确认治疗计划的可行性,这不仅缓解术后疼痛,而且加速经济复苏。

5。结论

在这项研究中,50个病人诊断为髌骨脱位收到外侧支持带整形术。此外,实验组接受了PRP治疗25例,其余25对照组接受保守治疗。同时,仿真实验进行了艺术的算法。发现MRI检查基于艺术算法更快,图像清晰,这对术后随访观察提供了良好的客观条件。外侧支持带成形术结合PRP治疗了显著疗效软骨髌骨脱位造成的损害。然而,在研究中应该注意的一些限制。样本量小,这将减少该研究的力量。在后续,扩大样本容量是必要的加强这个研究的发现。总之,艺术相关核磁共振技术可以清楚显示软骨损伤和PRP治疗可以有效地缓解术后疼痛,疗效可靠,简单操作。这项研究的结果为后续相关治疗提供参考。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是国家重点支持的研究和发展计划(项目没有。2017 yfc1103904)和科技人才、平台项目(项目号2018 hb001)。