DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 数学概念教学 数学概念教学是数学课程教学中至关重要的一项内容，是基础知识和基本技能教学的核心，下面谈谈关于概念教学的几点思考。 1) 概念引入背景介绍 无论数学概念是来源于客观世界，还是数学体系本身的逻辑建构，都为数学概念披上了神秘的面纱，使得数学概念成为了一种“冰冷的美丽”，因此在数学概念的教学中，先通过问题介绍相关背景知识，还原概念来源的具体性，化“冰冷”为“火热”。使学生了解概念从具体到抽象的整个过程，这不仅可以使学生循序渐进的接受知识，还可以使学生体会如何去思考和研究问题，了解数学发现发展的一般过程，从而培养学生的探索精神，比如微分和积分的概念教学中，通过曲线的切线和运动物体的平均速度引入导数概念，通过曲边梯形的面积引入定积分的概念，不仅使学生对概念的前身有了一定的了解，而且在此过程中也培养了学生归纳和抽象思维的能力，这种能力是学生能够终身自主学习的基础。 2) 通俗化理解转变数学语言 数学概念的语言往往严谨、精炼，对部分学生来讲，难以理解，因此在概念教学中应引导学生对概念的直观理解并训练其将直观理解用精确的数学语言来表达，引导学生将抽象概念通俗化理解，然后抓住描述中的有关关键词，再转变成精确的数学符号语言。比如数列极限的 ε − N 定义，直接给出时，大多数同学理解似是而非甚至个别同学无法理解，但当给出极限的定性描述时，学生可以很容易的理解，在此基础上抓住关键词，如“当 n 无限增大”，“ a n 无限接近于 a ”，引导学生思考将这些关键词转变成数学语言，“ a n 无限接近于 a ”即为“ a n 与 a 的距离可以小于预先给定的任意正数”；“当 n 无限增大时”即为“项数增大超过某一界限时”，进而真正理解数列极限的 定义，实践证明这样处理极限概念学生较易理解和掌握。再比如，集合聚点的概念，通俗化理解为“若某点的周围聚集着集合中的很多点”，关键词“点的周围”即为“点的邻域”“聚集很多点”即为“点的邻域内有集合中的无穷多个点”，至此，这一概念已不难用数学语言来描述。这一过程中学生有思考，有表达能力的训练，它是对学生思维能力和语言表达能力的一种培养，而这种能力是高素质创新人才能发挥效用的必备能力。 3) 数学概念准确重述 首先要求学生在理解的基础上能用自己的语言叙述概念，进而要求学生以数学语言准确重述。对数学概念的理解和理解基础上的准确重述是学习阶段的两个不同的层次，概念教学不能满足于理解层面，有些概念本身为充要条件，在后续的推导证明中起着至关重要的作用。在数学的学习过程中，常发现部分学生对数学问题只能意会而不能言传，这不仅影响了学生的独立解决问题的能力，有时还会挫伤自信心。比如，集合A在集合B中稠密这一概念，可通过草坪中小草在地面上是稠的，让学生理解为“任何一小块土地(B)上都有很多的小草(A)”，在此基础上引导学生理解“集合B中任一点的邻域中都包含着集合A中无穷多个点”，最后让学生通过不断练习准确重述这一概念。通过在概念教学中有意识的去训练这种准确和严谨的表达能力，对学生将来工作中与团队和合作伙伴的沟通，表明自己独到见解都是至关重要的，也是高素质创新人才所必需要有的能力。 4) 利用概念验证问题 要重视利用概念本身条件去验证概念这一方面的教学。数学概念往往是一种充要条件，因此可以用其去验证一些问题。比如使用极限的定义去验证极限，可使学生进一步理解 ε − N 定义中二者之间的相应性，从而理解定义的本质；用导数的概念去验证一个函数在一点是否可导，可使学生进一步理解导数是函数在一点的瞬时变化率，刻画是的函数的光滑性；用连续的概念是验证函数在一点的连续性等等，可使学生进一步理解和掌握连续的 ε − δ 定义，这些验证相对较易，但通过这些验证不仅可使学生深刻理解极限、导数、连续的概念，而且可以学习如何使用概念去进行推导和证明，循序渐进的培养学生形成解决问题的思路和探索精神，进而培养了学生的创新意识。 5) 相关概念比较 数学中相似或相近的概念很多，容易造成混淆，有意识的对相关概念进行分析比较，找到区别与联系，可以加深学生对概念的理解和把握。如导数与微分、偏导数与全导数、内积与外积、第一类曲线积分与第二类曲线积分、第一类曲面积分与第二类曲面积分等等。以内积与外积为例，两个概念仅相差一个字，但前者与后者截然不同，可通过对比二者的定义及计算结果来说明两者的本质不同，前者结果为一个数，而后者结果却为一个向量；再比如在函数极限的概念教学中，变量有六种不同的趋向，可通过对比变量x不同的趋向时，函数与极限无限接近时x邻域的不同，从而找到区别，抓住关键，理解本质。在这一过程中不仅能深刻理解有关联的相关概念，而且培养了学生分析类比的能力，这此能力将为学生进行创新活动奠定基础。
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user: 4. 总结 数学概念在数学理念体系中具有十分重要的基础作用，因此有效的提高数学概念教学的效果非常必要，同时在数学概念的教学过程中能够培养学生认识数学来源于实际问题；培养学生用数学观察问题的思维方式；培养学生准确和严谨的表达能力；培养学生成为一个主动学习和有思想的人，进而增加其自信心，使其成为一个拥有健全人格的高素质人才。
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user: 摘 要 镜面下降法(MD)在机器学习问题中已有些实际应用，针对大规模数据的处理和非光滑损失凸优化问题，本文将迭代平均与随机次梯度镜面下降方法相结合，得到了一种改进的方法，通过对问题域的特殊处理，利用它们的结构，提出一种加权平均的随机次梯度镜面下降算法。在这个加权平均过程中，平均迭代不用于构造算法，而是作为算法的副产品出现，其中平均权重由算法使用的步长确定。该算法有很好的收敛性。对于强凸函数，我们证明了该算法的最佳收敛速度达到 o ( 1 k ) 。 关键词 :镜面下降法，非光滑损失凸优化，随机次梯度镜面下降法，迭代加权平均 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着机器学习的火热发展，机器学习中的大规模优化问题成为近年来被广泛研究的热门问题之一，大部分的机器学习问题的本质都是建立优化模型，通过最优化方法对目标函数(或损失函数)进行优化，从而训练出最好的模型。其主要模式是通过优化经验损失函数，模拟出最优参数，从而获得损失最小化模型 。正则化损失最小化问题是机器学习问题的常见范例，在当今机器学习的应用和研究中占主导地，强凸不可微优化问题作为正则化随机学习问题在机器学习中最为突出。大规模非光滑凸优化是机器学习和计算机虚拟等计算领域中的一个常见问题。这些领域的问题包括特殊的领域结构和特征。对这些问题域的特殊处理，利用它们的结构，可以大大提高计算效率。 众所周知，在低迭代次数下，凸优化问题可以用内点法在多对数时间内求解。然而，这些方法中的大多数都不能很好地适应优化问题的维数。内点法的单次迭代代价随问题的大小呈非线性增长。一阶方法计算上廉价的迭代成为大规模优化问题的一个可行的选择。本文提出了一种求解凸集笛卡儿乘积上一般大规模非光滑强凸优化问题的一阶自适应方法 [ 1 ] 。 我们主要关注于求解一个形式如下的优化问题：考虑约束集 Ω 上的凸函数F的最小化问题(其中F不一定是可微函数)： min w ∈ Ω F ( w ) = E [ f ( w ， ξ ) ] . (1) 设约束集 Ω 是闭凸集，函数 F 是凸的，且在任意点 w ∈ Ω 是连续的。此外，对任意的 w ∈ Ω ，函数 F ( w ) 的次梯度 g ( w ) 存在，即，对任意的 w ∈ Ω ，存在向量 g ( w ) ，使得： F ( w ) + 〈 g ( w ) ， u − w 〉 ≤ F ( u ) ，对任意的 u ∈ Ω
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user: 2. 基本的镜面下降算法 镜面下降算法 [ 2 ] [ 3 ] 是投影次梯度法 [ 4 ] 的推广。标准次梯度法在投影步长上采用欧氏距离函数，选用适当步长。镜面下降算法在非线性投影步长中，采用具有最佳步长的非线性距离函数，对标准投影次梯度法进行扩展。在这一部分中，我们回顾一个基本的镜面下降算法来解决问题(1)，不考虑区域几何。 设 B ( · ， · ) 表示集合 Ω 中任意两点的Bregman距离函数，一个基本的镜面下降算法使用了一个非线性投影序列： w k + 1 = arg min w ∈ Ω { 〈 g k ， w 〉 + 1 α k B φ ( w ， w k ) } . 其中， g k 是函数F在点 w k 处的次梯度， α k > 0 为迭代步长。 MD方法要求距离函数的范数满足如下性质 [ 5 ] [ 6 ] ： 1) 空间E上的范数 ‖ · ‖ 嵌入于 Ω ，且 E * 上的对偶范数 ‖ • ‖ * 满足： ‖ ξ ‖ * = max w { 〈 ξ ， w 〉 : ‖ w ‖ ≤ 1 } ; 2) 集合 上的距离生成函数及范数 ‖ · ‖ ，即有连续凸函数 φ ( w ) : Ω → R 使得： - 存在 φ ( · ) 的一个次梯度 φ ′ ( · ) ，在集合 Ω 0 = { w ∈ Ω : ∂ φ ( w ) ≠ ∅ } 上连续； - φ ( · ) 关于1范数 ‖ · ‖ 是强凸的： ∀ ( w ， w ′ ∈ Ω 0 ) : 〈 φ ( w ) − φ ( w ′ ) ， w − w ′ 〉 ≥ ‖ w − u ‖ 2 . 设最大距离为 V = max u ∈ Ω B ( w c ， u ) ，假设 F ( w ) 在集合 Ω 上是Lipschitz连续的，Lipschitz常数为 L = max w ∈ Ω ‖ F ′ w ‖ * < ∞ ，MD方法有如下收敛性： 定理1：设 F * 记为目标函数的全局最优解， w ¯ = arg min w = { w 1 ， w 2 ， ⋯ ， w k } F ( w ) 。选取最优步长为 α = 2 V L k ，则k次迭代的最优界为： F * − F ( w ¯ ) ≤ L 2 V k . 上述定理的证明参考 [ 1 ] 。
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user: 3. 随机镜面下降算法 在这一节中，我们假设问题(1)的目标函数F具有强凸性，且设其强凸系数为 μ F ，则有： F ( u ) ≥ F ( w ) + 〈 g ( w ) ， u − w 〉 + μ F 2 ‖ u − w ‖ 2 ， 对任意 u ， w ∈ Ω 接下来，我们考虑求解问题(1)的随机次梯度镜面下降算法。首先给出Bregman距离函数 [ 7 ] 的定义如下： 设 φ ( ⋅ ) 为集合 Ω 上连续可微的强凸函数，即存在 μ φ > 0 ，使得 φ ( v ) ≥ φ ( w ) + 〈 ∇ φ ( w ) ， v − w 〉 + μ φ 2 ‖ v − w ‖ 2 ， 对任意 w ， v ∈ Ω (2) 则由函数 φ ( ⋅ ) 生成的Bregman距离函数记为 B φ 定义为： B φ ( w ， u ) = φ ( u ) − φ ( w ) − 〈 ∇ φ ( w ) ， u − w 〉 ， 对任意 u ， w ∈ Ω (3) 从定义可以看出，Bregman距离函数具有以下性质： B φ ( w ， u ) − B φ ( v ， u ) = B φ ( w ， v ) + 〈 ∇ φ ( v ) − ∇ φ ( w ) ， u − w 〉 ， 对任意 u ， v ， w ∈ Ω (4) B φ ( w ， u ) ≥ μ φ 2 ‖ w − u ‖ 2 ， 对任意 u ， w ∈ Ω (5) 上述性质都可由函数 φ ( ⋅ ) 的强凸性质得到。又函数 φ ( ⋅ ) 连续可微，可知函数 B φ ( w ， u ) 关于u可微，设 ∇ w B φ ( ⋅ ， ⋅ ) 表示 B φ ( w ， u ) 关于u的偏导数，则有： ∇ w B φ ( w ， u ) = ∇ φ ( u ) − ∇ φ ( w ) 。对任意 u ， w ∈ Ω (6) 设 w 0 ∈ Ω 为初始点，则问题(1)的次梯度镜面下降法的迭代公式如下： w k + 1 = arg min w ∈ Ω { α k 〈 g k ， w − w k 〉 + B φ ( w k ， w ) } ， 对任意 k > 0 其中 α k > 0 为迭代步长， g k 为函数 F ( w ) 在点 w = w k 的次梯度。当集合 Ω 具有的结构能允许对 w k + 1 有效计算的前提下，该算法有效，例如， w k + 1 的闭形式是有效的。为了处理更一般的形式，我们采用随机思想，用目标函数次梯度的无偏估计代替其次梯度。即用任意选取的某一个损失函数 f ( w ， ξ ) 的次梯度 g ˜ 代替目标函数 F ( w ) 的次梯度，从而得到如下形式的随机次梯度镜面下降算法： w k + 1 = arg min w ∈ Ω { α k 〈 g ˜ k ， w − w k 〉 + B φ ( w k ， w ) } ， 对任意 k > 0 (7) 其中任意选取初始点 w 0 ∈ Ω ，满足 E [ ‖ w 0 ‖ 2 ] ∈ Ω < ∞ ，但是与随机次梯度序列 { g ˜ k } 无关。 迭代步长 α k ∈ ( 0 ， 1 ] ，设其满足 1 − α k + 1 α k + 1 2 ≤ 1 α k 2 ， 对任意 k ≥ 0 ， α 0 = 1 . (8) 为了使上述假设看起来更有意义，我们讨论步长的选取问题。由设定的步长条件(8)，我们有： 0 < α k + 1 ≤ α k 4 + 4 α k 2 − α k 2 2 ， 对任意 k ≥ 0 初始化 α 0 = 1 。我们将考虑下面两种特殊的步长选择： α k = 1 k + 1 和 α k + 1 = α k 4 + 4 α k 2 − α k 2 2 ， 对任意 k ≥ 0 (9) 上述的第一个步长由Tseng [ 8 ] 提出，设第二个式子中 α k + 1 = 1 t k + 1 ，则得到Nesterov序列 [ 9 ] ，它用于构造梯度Lipschitz连续的凸函数的快速一阶算法，即 t k + 1 = 1 + 4 t k 2 + 1 2 ， 对任意 k ≥ 0 且 t 0 = 1 [ 10 ] 。通过归纳，我们可以发现 t k + 1 = k + 2 2 ，对任意 k ≥ 0 ，从而推出(9)中的两个步长公式都满足： 0 < α k ≤ 2 k + 2 ， 对任意 k ≥ 0 ， 且 α 0 = 1 由于步长 α k 满足(8)，则有 α k 2 ≥ 1 / ( ∑ t = 0 k 1 α t ) ， 对任意 k ≥ 0 . 我们可以建立基本的随机次梯度镜面下降算法如下： a) 任意选取初始点 w 0 ∈ Ω ，满足 E [ ‖ w 0 ‖ 2 ] ∈ Ω < ∞ ，一般我们选取 w 0 = arg min w ∈ Ω φ ( w ) 。 b) w k + 1 = arg min w ∈ Ω { α k 〈 g ˜ k ， w − w k 〉 + B φ ( w k ， w ) } 。 c) w ^ k = ( ∑ t = 0 k 1 α t ) − 1 ∑ t = 0 k ( 1 α t w t ) 。 这里，我们取 α k = 1 k + 1 ，且 α 0 = 1 。观察发现，上述迭代中，每次循环都需存储 w k ，加权平均值 w ^ k − 1 ，以及步长的相关和 S = ∑ t = 0 k 1 α t 。 我们假设 S k + 1 = S k + 1 α k ，其中 S 0 = 0 ，这样我们可以将上述c改成： w ^ k = S k S k + 1 w ^ k − 1 + ( 1 − S k S k + 1 ) w k . 这也就是我们说的加权平均迭代的随机次梯度镜面下降算法。
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user: 5. 总结 本文在基本的镜面下降方法的基础上引入随机思想，得到随机次梯度镜面下降方法，并将该方法与加权平均迭代法相结合，进一步探讨了带有加权平均迭代 [ 11 ] 的随机次梯度下降镜面下降方法。我们考虑了随机次梯度镜像下降法的最优性条件，通过使用自适应步长求得权值，从而得到该方法的加权平均迭代值。本文的创新点是在迭代平均值的构造中使用自适应步长选择来获得权重，通过使用所提出的权值，我们可以恢复强凸函数和仅凸函数的已知速率。
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user: 摘 要 随着科学技术的发展，低碳环保的理念已深入人心，减阻问题对于机械交通工具的能源消耗具有非常重要的意义。本文以海豚表皮为生物原型，将海豚表皮的真皮嵴结构特征提取为：不同流速下，研究柔性聚氨酯弹性体的减阻效果。以Workbench为背景，采用Transition SST的湍流模型，对柔性聚氨酯弹性体平板表面进行双向流固耦合算法的仿真计算。仿真结果表明：与刚性平板相比，柔性聚氨酯弹性体平板在3~20 m/s的流速范围内均具有减阻效果，且流速高于10 m/s时，减阻率可达到10%以上；聚氨酯弹性体平板极大地缩短了较大的剪切应力段，从而降低了柔性聚氨酯弹性体表面的摩擦阻力。 关键词 :减阻，柔性，双向流固耦合 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在航海与航空领域，减阻问题已成为其亟待解决的问题之一。船舶在低速航行时，摩擦阻力约占总阻力的70%~80%，在高速航行时，约占40%~50%。按边界层中与流体介质接触表面的弹性大小，减阻技术可分为刚性表面减阻技术和柔性表面减阻技术。刚性表面减阻技术的特点是与流体介质接触的表面具有一定的形状，且随流体介质的加入形状基本不发生变化，常见的主要有沟槽法 [ 1 ] ，低表面能法 [ 2 ] 。而柔性表面减阻技术的特点是与流体介质接触的表面是柔性的，且具有较小的弹性模量和较大的形变能力。除了有减阻作用，柔性表面还具有降噪的效果，且不需要额外的能量输入等优点，对能源消耗的减少具有很重要的意义。 自1960年Kramer [ 3 ] 的柔顺壁减阻实验获得60%的减阻效果以来，仿生柔顺壁减阻引起了许多科学家的兴趣。根据文献 [ 4 ] ，柔性材料作为减阻材料，应满足剪切模量与水动压力同量级、密度与水接近、较小的阻尼以及较好的防水性的条件，因此，本文选择聚氨酯弹性体作为仿真对象。 本文以海豚表皮为生物原型，将海豚表皮的真皮嵴结构形状特征提取为：不同雷诺数流场条件下，以聚氨酯弹性体为材料原型，研究其在相对较广的速度域流场内的减阻效果。与此同时，为智能化仿生减阻的探究奠定基础。
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user: 3. 仿真计算与结果分析 为表明聚氨酯弹性体的减阻效果，用减阻率η来表征，即 η = F s − F r F s (13) 其中，F s 表示结构钢平板的仿真摩擦阻力，F r 表示聚氨酯弹性体平板的仿真摩擦阻力。 通过仿真计算，水流速度分别在3 m/s、5 m/s、8 m/s、10 m/s、12 m/s、15 m/s、18 m/s、20 m/s时，结构钢平板与聚氨酯弹性体平板的仿真摩擦阻力以及聚氨酯弹性体平板的减阻率如表3所示。为了更清晰地表现出减阻效果，减阻率随流速变化如图3所示。 综合表3和图3可以看出，流速在3~20 m/s时，均具有减阻效果，且在高速流场(高于10 m/s的流速)减阻效果较好，流速在8 m/s左右时，减阻效果相对较差。 Table 2 Comparison of theoretical and simulation friction resistanc 流速(m/s) 理论摩擦阻力系数C f 理论摩擦阻力(N) 仿真摩擦阻力(N) 相对误差(%) 3 0.004705568 0.04227 0.040187 4.94 5 0.004193976 0.10466 0.099865 4.58 表2. 理论摩擦阻力与仿真摩擦阻力的对比 Table 3 Drag reduction effect of structural steel plate and polyurethane elastomer plate at different velocit 流速(m/s) 结构钢仿真摩擦阻力(N) 聚氨酯弹性体仿真摩擦阻力(N) 减阻率(%) 3 4.0187 × 10 −2 3.7281 × 10 −2 7.23 5 9.9865 × 10 −2 9.2862 × 10 −2 7.01 8 2.3316 × 10 −1 2.2028 × 10 −1 5.52 10 3.5009 × 10 −1 3.0582 × 10 −1 12.65 12 4.8828 × 10 −1 4.2958 × 10 −1 12.02 15 7.3423 × 10 −1 6.4886 × 10 −1 11.63 18 1.0253 × 10 0 9.0904 × 10 −1 11.34 20 1.2438 × 10 0 1.1047 × 10 0 11.18 表3. 不同流速下结构钢平板与聚氨酯弹性体平板的减阻效果 图3. 减阻率随流速变化 图4. 聚氨酯弹性体平板与结构钢平板的总位移云图；(a) 聚氨酯弹性体平板的总位移云图；(b) 结构钢平板的总位移云图 图5. 聚氨酯弹性体平板与结构钢平板的剪切应力云图；(a) 聚氨酯弹性体平板的剪切应力云图；(b) 结构钢平板的剪切应力云图 如图4所示，在t = 1.8 s，v = 10 m/s时，结构钢平板和聚氨酯弹性体平板对应的总位移云图。从总位移云图可以看出，聚氨酯弹性体平板发生较大位移变化主要在平板的前端和尾端。 如图5所示，在v = 10 m/s时，聚氨酯弹性体平板和结构钢平板对应的剪切应力云图。从剪切应力云图可以看出，两者的较大剪切应力均发生在流固耦合面的最前端，且前者的剪切应力较大段明显短于后者。由于剪切应力正比于切应力速度，因此也验证了聚氨酯弹性体平板相对于结构钢平板确实有减阻效果。
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user: 4. 结论 1) 相比于结构钢平板，聚氨酯弹性体平板在3~20 m/s均具有减阻效果，且在高速流场中，减阻效果较好，在流速为8 m/s左右，减阻效果相对较差。 2) 在数值模拟中，聚氨酯弹性体平板和结构钢平板对应的流场域中，较大剪切应力均发生在流固耦合面的最前端，且前者的剪切应力较大段明显短于后者，即聚氨酯弹性体平板极大地缩短了较大的剪切应力段，从而降低了柔性聚氨酯弹性体表面的摩擦阻力。
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user: 摘 要 脊髓型颈椎病(Cervical Spondylotic Myelopathy CSM)是骨科常见病、多发病。是一种以退变为主要因素，继发创伤、劳损等多方面诱因，形成以颈椎曲度改变，骨质增生，颈椎间盘突出，后纵韧带、黄韧带骨化钙化，伴有原发、继发椎管狭窄等一系列病理改变，从而压迫脊髓出现众多神经、反射症状的一种退行性疾病。这些相关病理改变大部分可以通过颈椎影像学检查发现，同时，影像学检查也是临床上诊断CSM的方式之一。CSM一旦出现脊髓功能障碍，多数会进行性加重，所以手术治疗已经成为脊柱外科医生的共识。CSM的手术方式非常成熟，采用直接、间接椎管减压等多种手术方式治疗均能取得不同程度的疗效，术式选择问题也是近年来颈椎手术讨论的热点，而具体手术方式多根据患者的病情状况而定。 关键词 :脊髓型颈椎病，影像学表现，手术治疗 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 脊髓型颈椎病病因病理及临床特点 脊髓型颈椎病（Cervical Spondylotic Myelopathy CSM）的病因、病理、疾病形成机制及临床治疗这一系列的相关问题的认识是通过对疾病的流行病学及自然病史进展等方面不断研究而深入的 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。CSM病理改变因疾病产生过程分为两个环节 [ 4 ] ：首先是以颈椎间盘为主的组织结构进行性退行性变，然后退变的组织结构产生的形态及生理生化改变对颈脊髓的神经和血管造成了刺激及产生压迫而出现相关的临床症状及体征。如可出现四肢、躯干麻木等感觉及运动功能障碍，严重可有瘫痪及膀胱功能障碍 [ 5 ]。其具体的病理变化可视为一个连续进行的过程，一般可分为三个阶段：1) 椎间盘变性阶段。椎间盘退变从20岁就已经开始，纤维环变性肿胀导致髓核退变加速，髓核脱水，内部出现裂纹，受来自周围的压力后膨出突出而压迫脊髓，如突破后纵韧带则称为脱出。2) 应力分布变化阶段：颈椎正常的生理弯曲对于维持生物力学的稳定起着重要的作用，是颈椎正常活动的基础 [ 6 ]。骨赘的形成表明该节段间盘退变引起了椎体应力分布产生了改变，与颈椎小关节、黄韧带增生肥大一样，都可视为机体的代偿性改变，这是在颈椎因退变受到应力改变后的一种自我保护作用，使得颈椎重新获得力学上的平稳。其中C5/6位于颈椎生理性前屈的中点，受到的力量最大，故该节段骨赘最为常见，其次为上下相邻节段。3) 脊髓损害阶段。脊髓受压的时间和强度决定了损害程度，压迫可来自于前方的骨赘和间盘，压迫位于脊髓前中部可压迫脊髓前中动脉，出现单侧或双侧锥体束症状，主要以运动障碍为主；当压迫主要来源于后方的黄韧带、小关节时，临床症状主要以感觉障碍为主 [ 7 ]。当以上因素都出现时，可产生颈椎管的继发性狭窄，更增加了对脊髓的压迫和刺激。由以上颈椎退行性变所产生的组织结构异常可通过相关影像学检查发现，即影像学阳性表现。
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user: 2. 脊髓型颈椎病的影像学检查及表现 诊断各类型颈椎病的影像学检查目前已基本形成共识，通常用以下几种：颈椎正侧位位X线、过伸过屈位X线、CT平扫、MRI平扫、CT血管造影(CTA)和磁共振血管造影(MRA)。每种检查都具有其独特的作用 [ 8 ] ，如X线平片可明确椎体后缘及钩椎关节的骨赘有无突入椎管，椎体间隙高度情况，颈椎生理曲度的改变例如颈椎变直或反曲，同时伴随颈椎不稳或者椎管原发、继发的狭窄等。CT检查对于有椎管狭窄的病例可进一步提示所致椎管狭窄的范围及原因、同时可明确地突出椎体的小关节关节突骨赘，后纵韧带黄韧带的骨化钙化程度大小及范围以及椎间盘的膨出突出脱出，都是颈椎病的影像学诊断中不可忽视的一环。不同类型的颈椎病选取不同的影像学检查方案有利于提高诊断正确率，快速对颈椎病进行分型，避免误诊的同时指导临床治疗方案的选择。有研究表明 [ 9 ] 这几种临床上常用的影像学检查对颈椎病诊断的灵敏度均在90%以上，同时针对不同类型的颈椎病患者的影像学检查方案也因分型而各有不同，颈椎正侧位X线平片检查适合诊断神经根型颈椎病，CT平扫和MRI平扫检查适用于脊髓型颈椎病，其中MRI在观察间盘和脊髓等软组织情况上更具有优势，同时没有CT对身体的辐射 [ 10 ]。CTA和MRA检查更适用于椎动脉型颈椎病，另外有研究表明对于食管型颈椎病还可以使用X线平片辅助配合食道造影的检查方法。 对于CSM颈椎正侧位X线、CT平扫、MRI平扫是必不可少的。除此之外，本文作者认为也应行颈椎过伸过屈位X线检查来确定有无颈椎不稳以指导术式的选择。在CSM中，颈椎不稳也是颈椎退变过程中病理改变之一，在选择术式时如忽视颈椎不稳这一因素，势必会影响远期效果。通常临床经验认为，CSM患者临床症状越严重，其颈椎影像学阳性表现越明显，反之亦然 [ 4 ]。虽然这些临床经验仍需相关研究来进一步证明，但仍可在治疗上提供一定的参考。
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user: 3. 手术治疗术式选择 CSM的手术方式是以解除神经压迫为目的的多种直接、间接减压术式，常用的颈前路术式包括：ACCF、ACDF，后路术式包括：颈椎后路单开门椎管扩大椎板成形术、颈椎后路半/全椎板切除术、后路减压加侧块钉棒系统内固定术；及后前路一期、多期联合手术。 长期以来，对于CSM手术最佳入路的确定上一直是争论的话题 [ 12 ] [ 13 ]。颈椎前路手术能够达到解除脊髓的直接压迫，即完成直接减压、亦可以纠正因间盘退变所丢失的椎间隙高度同时也能重新建立颈椎的生理弯曲等优势，是临床治疗上最常选用的手术入路方式 [ 14 ] ，但前路手术也具有其相应缺点：对于颈椎手术来说恢复颈椎矢状位平衡至关重要，Patwardhan等 [ 15 ] 研究发现颈椎矢状位失衡会在多节段融合术后加速相邻节段的退变，从而使相邻节段间盘再突出的可能性提高。前路手术中术式选择较为容易，核心思想为直接间盘切除减压的融合手术，根据责任间盘出现情况选择ACCF或ACDF，对于两连续节段的CSM前路手术术式选择上，有学者认为 [ 16 ] ACCF和双节段ACDF各有优势：ACDF具有手术出血量少且能更好地改善颈椎曲度等优点，但ACCF具有手术时间短的优点；同时另有学者研究表明 [ 17 ] ，对于连续两节段责任间盘CSM的前路手术效果中：两节段的ACDF术式和单节段的ACCF手术在术后疗效上基本等价，都可在阻止病变进展的同时缓解术前神经损伤症状，达到手术目的的同时对于手术的术中失血量、手术时间长短以及颈椎曲度的改善方面都有差异，两节段的ACDF术式都要优于ACCF手术，故认为对于相邻双节段责任间盘的CSM前路手术治疗上，两节段ACDF手术总体优于单节段ACCF手术 [ 18 ] ，其具体选择情况也应根据临床情况而定。 当间盘突出节段较多或前路手术困难、风险较高时可选择后路手术，也可以选择前路分段融合 [ 19 ]。后路手术术式各有优缺点，关于不同术式疗效上也是近年来众学者重点讨论的内容。其中单开门手术 [ 20 ] 可以扩大椎管容积，进而通过增加椎管有效容积达到脊髓减压的效果，使受压的脊髓向颈后方即背侧漂浮并膨隆，间接缓解来自前方的压迫，即起到间接减压的目的 [ 21 ]。因其术中风险较低，操作技术简便，最常应用于脊髓型颈椎病、颈椎管狭窄症及后纵韧带骨化症的治疗，在日本已成为一项治疗金标准 [ 22 ]。但单开门也有其缺点，例如因开门侧的硬膜囊暴露可能在术后产生局部增生的瘢痕，可能产生脊髓再压迫而影响手术远期效果 [ 23 ] ，近年来有研究表明可在单开门手术中使用微型钢板固定以提升手术效果 [ 24 ]。有学者认为 [ 25 ] 对于多节段(≥3)的CSM，颈后路单开门椎管减压椎板成形术与椎板减压侧块螺钉内固定术两种手术在神经功能改善上无明显差异，但单开门手术可能会导致颈椎生理曲度的部分丢失，两种手术术后C5神经根麻痹症及轴性痛症状和 [ 26 ] 矢状面上颈椎序列方面的差异无统计学意义，但单开门手术在术后并发症方面发生率较侧块螺钉术式要高。也有学者认为 [ 27 ] [ 28 ] 对于治疗有多个节段病变的CSM，在颈椎后入路的常用术三种术式：颈椎后路单开门椎管扩大椎板成形术、颈椎后路全椎板切除术和颈椎后路全椎板切除侧块螺钉内固定术相比较，病短期预后无明显差别，但颈椎后路全椎板切除侧块螺钉内固定术式在远期改善患者神经功能、降低颈肩痛的发生概率上具有显著优势，是颈后路手术用于治疗多节段病变的CSM的手术方式中具有优势的手术方法。与此同时，术中针对性的操作也可以降低术后并发症和不良反应，也应为脊柱外科医生所掌握应用。例如 [ 29 ] 术中对伸肌群的保护可以降低颈椎稳定性的丢失，这对于术后远期疗效具有帮助，同时脊髓充分减压也可一定程度上降低术后并发症，如发生在颈肩部的轴性疼痛症状。同样有研究报道 [ 30 ] ，将全椎板切除术与侧块螺钉内固定术相结合的手术方法 [ 31 ] ，可为颈椎提供强劲有力的三维生物力学结构，有助于提高术后JOA评分改善率、改善神经功能。当脊髓受到前后方双重压迫且为多节段病变时可选用后前路联合术式 [ 32 ]。可以一期联合进行后前路手术，也可分期分次进行手术 [ 33 ] ，可获得比单纯前路或后路手术更好的减压效果，并避免了单纯后路减压破坏脊柱整体的稳定性和单纯前路融合手术对颈椎整体活动度的影响这类缺陷，并且可以一定程度上降低单纯前路手术存在的因脊髓压迫严重所增加的术中减压操作风险。同时，同样也可以在一定程度上减少术后相关神经并发症的发生。
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user: 4. 脊髓型颈椎病预后与影像学表现的相关性 如前文所述，CSM的影像学表现可以在一定程度上反映疾病的严重程度。而其手术的效果与病情本身的严重程度有重要关系 [ 4 ]。外科手术的直接目的是解除脊髓外部的压迫，防止疾病进一步发展，同时恢复颈椎稳定性，但是对于脊髓神经内部已经发生的病变和损伤如脊髓变性、软化则不能通过手术来挽回。所以，对那些在影像学检查上已经出现脊髓病变征象的患者，尤其是在重度CSM中，可能出现术后恢复慢，所需康复时间较长，额外增加社会经济负担，部分病例恢复差，甚至残留感觉肌力障碍等神经损伤症状。 通常认为，CSM患者临床症状越严重，其颈椎影像学阳性表现越明显，且术后恢复情况也不为乐观。有研究表明 [ 34 ] ：CSM的最重要预后因素是术前严重程度和症状持续时间，而与年龄等一般因素没有明确的相关关系。脊髓MRIT2高信号是临床上评估CSM严重程度及预示预后的重要因素之一。脊髓内出现高信号表明因压迫出现脑脊液回流障碍、神经脱髓鞘改变、脊髓软化、液化、胶质化、出血等一系列病理变化，常提示预后不良 [ 7 ]。Zhang [ 11 ] 等在其所做的关于脊髓型颈椎病伴脊髓高信号患者预后的研究中表明，需手术治疗的CSM患者中，脊髓高信号出现的几率为68.75%，且脊髓高信号的出现预示着术后恢复较差。以上研究表明CSM的预后与疾病本身的严重程度密切相关，而术前的影像学表现尤其是颈椎MRI在一定程度上可以提示疾病的严重程度。所以，通过关注CSM患者术前影像学表现可以在一定程度上预测术后恢复情况。其临床意义在于，对于已经诊断的CSM，尤其是那些影像学表现明确的病例，如满足手术指征，则应尽快手术，以避免疾病进一步加重而影响预后。
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user: 5. 展望 综上所述，本文作者认为，对于临床表现明确的病例，影像学检查应采取早期、多种方式相结合。尤其应尽早行颈椎MRI检查以明确脊髓损伤的程度及范围，指导临床选择适当的手术治疗时机，术后疗效与术前影像学表现相关性密切。在术式选择上，单、双节段的CSM以前路直接减压手术为主，其中连续双节段选择ACCF与ACDF术式效果类似，应以患者具体情况和脊柱外科医师个人操作熟练度而定。对于多节段的CSM，应以单开门为代表的后路术式为主，辅以侧块螺钉固定。CSM治疗核心思想是个体化治疗原则，即根据临床具体情况选择相对安全且术后预期最好的一种或多种术式的联合。本文将CSM的术前影像学表现与预后之间进行联系，在一定程度上为临床治疗的时机和手术方式提供了见解。但对于CSM手术术式的选择及预后与术前影像学表现的相关性依目前国内外现状仍需进一步研究。
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user: 摘 要 随着神经显微外科手术技术迅速发展，外科手术团队治疗理念不断进步，这对术中神经电生理监测技术提出了更高要求。神经电生理监测技术的价值不仅仅限于降低术后神经缺损风险，还可以促进手术方式的不断改进，帮助神经外科医师达到手术治疗的目的，改善手术治疗效果，缩短手术所需时间。术中神经电生理监测可以帮助外科团队及时发现异常，避免不可逆的损伤。神经电生理监测技术包括诱发电位、脑电图和肌电图。麻醉医师除了对神经电生理监测有所掌握外，必须熟知麻醉药物对神经电生理监测的影响，在术中避免应用对神经电生理监测影响大的药物。其次，麻醉深度，麻醉时间和体温等都对神经电生理监测有影响。 关键词 :神经外科手术，神经电生理监测，诱发电位，肌电图，脑电图，麻醉药物 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 大脑既是神经外科原发疾病、外科手术和全身麻醉药物的共同作用靶点，也是维持生命和意识的重要器官。这一特点使得神经外科手术的麻醉比其他专科手术麻醉的风险明显增加。神经外科手术中的颅内占位、出血、水肿及手术本身会引起机体强烈应激从而引起交感神经兴奋，导致脑水肿、颅内压增加、术野出血，最终导致脑灌注降低，轻者影响手术操作及造成术后认知功能障碍，重者可引起脑疝甚至危及生命 [ 1 ] [ 2 ] 。 随着显微外科手术及神经电生理技术的发展，神经外科手术的手术方式不断改良和更新，其治疗理念也在不断更新进步，神经外科手术也需要在麻醉镇静镇痛中反应神经系统通路的完整性，但是术后神经系统并发症也在逐渐增加 [ 3 ] 。在某些颅脑疾病本身可能影响病人的意识和精神状态的情况下，麻醉医师很难准确判断麻醉药物作用和麻醉苏醒的时间，这类手术中的神经电生理监测对麻醉医师提出了更高的挑战，不仅要求熟练掌握中枢神经系统相关的生理、病理和药理学基础理论知识，还要熟知神经电生理监测技术的相关知识以及影响因素 [ 4 ] 。神经外科手术越来越需要神经电生理的监测，因为脑电活动是反应脑机能变化的指标，术中神经电生理监测可以应用神经电生理信号变化的参数及变化规律发现术中神经损伤和损伤原因 [ 5 ] ，尽可能避免损害神经功能，降低致残率和死亡率 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。神经外科手术的手术时间一般较长，对麻醉提出了更高的要求理想的神经外科手术力求诱导过程迅速平稳，维持过程镇静、镇痛好，无神经系统不良反应，无呼吸抑制及残余药的副作用，停药后清醒迅速及无其他精神症状 [ 9 ] 。
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user: 2. 神经电生理监测 神经外科手术由于涉及到重要的生命中枢以及神经核团，手术风险较大，致残率和致死率都较高，所以手术团队关注的重点一直是手术的安全性。随着神经电生理监测技术的发展，神经外科大夫和手术团队也逐渐认识到神经电生理监测在手术过程中的重要性 [ 10 ] 。应用神经电生理监测处于危险状态的神经系统功能，了解神经传递过程中电生理信号的变化，最大程度的减少神经损伤和提高手术治疗的效果，有助于手术医师全面、及时地判断麻醉状态下患者神经功能的完整性。神经电生理监测能够监测到神经生理的变化从而防止术中神经损伤。神经电生理监测医师放置刺激电极和记录电极，对设备进行操作并获得信号，术中口述翻译这些信号数据，解读信号发生改变的临床意义，指导手术医师决定手术策略。 当前神经外科手术麻醉中采用的脑电活动监测技术是：诱发电位、脑电图和肌电图。 诱发电位(Evoked potentials， EP)：需要对患者进行特定的刺激方可获得有用的信息，于神经系统(包括感受器)某一特定部位给予适宜刺激，在中枢神经系统(包括周围神经系统)相应部位检测的与刺激有锁定关系的电位变化，即中枢神经系统在感受内在或外在刺激过程中产生的生物电活动。 体感诱发电位(Somatosensory evoked potentials， SEP)：SEP是应用于临床最早和最广泛的技术 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] ，记录患者皮层的感觉传导通路，能有效的评估脊髓后柱上行的感觉传导通路。 体感诱发电位的预警：麻醉稳定并确认诱发电位反应基线后，如果反应波幅降低>50%和(或)潜伏期延长>10%则为报警标准 [ 14 ] 。Huang等 [ 15 ] 比较了SEP波幅下降超过50%和波幅下降超过60%在特发性脊柱侧凸患者矫形手术中的预警意义，发现与脊柱暴露后的基线相比，SEP波幅下降超过60%具有更准确的监测效果。这就需要我们在临床工作中进一步地证实波幅下降幅度的预警值。 体感诱发反应(Somatosensory evoked response， SER)常用潜伏期和幅度来描述，潜伏期就是给予刺激到SER出现或峰出现的时间，幅度就是所记录反应的电压。 体感诱发电位常用的监测方法是利用刺激电极经皮电刺激对侧肢体的正中神经、尺神经或胫后神经。 体感诱发电位监测的优点：刘海雁 [ 16 ] 等回顾性分析了63例Chiari畸形伴脊柱侧凸患者脊柱矫形手术的神经电生理监测的资料，发现单纯SEP监测成功率、特异性、敏感性都较高。波形较容易获得，术中较容易监测，能及时发现异常，提醒外科团队随时停止危险的手术操作。 体感诱发电位监测的缺点：只能监测感觉传导通路，不能监测脊髓前索的运动功能 [ 17 ] ，麻醉药物对其影响较大。Hilibrand等 [ 18 ] 发现SEP反映脊髓神经损伤的时间较运动诱发电位滞后平均约16 min，在脊髓慢性缺血性损害的病例中尤为明显，这可能导致错过早期挽救脊髓功能的宝贵时间。 体感诱发电位在神经外科手术中的应用：目前体感诱发电位的监测在神经外科中有重要价值。Epstein等 [ 19 ] 在研究中将100例SEP监测的脊髓型和神经根型颈椎病的患者组与218例无监测组的患者，在监测组中发现SEP监测对于改善患者的预后非常有价值.无监测组中发现3.7%的患者出现瘫痪，死亡率达到0.5%，在监测组中未出现死亡和瘫痪的病例。体感诱发电位监测操作简单、可行，敏感性高，适用范围广，可以客观的评价手术效果。 运动诱发电位(Motor evoked potentials， MEP) 运动诱发电位能有效监测从运动中枢到末梢肌肉的整个运动传导通路。MEP是指用电或者磁刺激中枢运动神经(脑功能区或脊髓)，在刺激点下方外周神经(神经源性运动诱发电位)或肌肉(肌源性运动诱发电位)记录反应电位。运动诱发电位监测运动传导通路的损伤。其中肌源性运动诱发电位应用最普通，其反应最强，但是麻醉药物对其抑制最敏感，特别是有肌松作用的挥发性麻醉药。刺激中枢运动神经主要有经脊髓和经颅刺激两种方法，其中经颅电刺激运动诱发电位可以及时准确地反映运动通路的完整性，把握手术的进程与尺度，提高手术质量 [ 20 ] 。 运动诱发电位的预警：运动诱发电位的预警指标尚达到统一的指标，临床上有三种情况作为报警标准的选择：1) 波幅下降基线的50%。2) 波幅下降基线的80%。3) 波幅的有无，即“全或无”标准。除此之外，有研究表明，波幅降低、潜伏期延长或运动诱发电位的刺激强度阈值变化都暗示有神经损伤 [ 21 ] 。 运动诱发电位常用波幅和潜伏期的变化来描述。波幅主要反映了所受刺激时，同步神经元所放电数量的多少，神经元数量越多，同步性越高，产生的波幅越大，反之则下降。相关研究表明，波幅的改变可以早期反映神经病理学的改变，敏感性较高。基本上可以评价脊髓功能状态 [ 13 ] 。潜伏期则代表神经电信号传导的速度，潜伏期延长则表示神经传导功能变慢，提示可能出现神经受损的可能。运动诱发电位常用的记录部位是上肢的拇短展肌和伸指总肌，下肢的拇短展肌和胫骨前肌。 运动诱发电位的优点：MEP能监测脊髓运动传导下行通路的完整性 [ 22 ] ，较SEP警告信息平均早5 min [ 23 ] ，MEP对脊髓局部缺血和低灌注更敏感 [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] ，当体温下降和灌注不足时不会引起减弱 [ 27 ] 。MEP监测可以做到实时并且连续监测脊髓运动神经系统的完整性，对损伤和缺血做出快速反应，尤其对最易受损伤的脊髓前角运动神经元功能状态尤其重要。MEP监测可以避免术者在术中由于某些器械导致机械性损伤和过度牵拉、挤压导致的持续性损伤等不恰当的操作。 运动诱发电位的缺点：运动诱发电位最易受麻醉药的影响，吸入麻醉药和肌松药对其影响较大，吸入麻醉药浓度越大，对其影响越大 [ 27 ] 。身体不同部位对诱发MEP的敏感性不同，如上肢的敏感性会高于下肢 [ 28 ] 。 运动诱发电位在神经外科手术中的应用：MEP监测在神经外科手术中得到了广泛的应用，国内外相关文献报道，在颅内动脉瘤手术中，在血管临时阻断或损害穿通支血管等情况发生时，MEP变化早于其他的监测 [ 29 ] 。在脑血管手术时，MEP波幅改变可以较早发现脑缺血的证据，有利于降低术后脑缺血卒中的发生 [ 30 ] 。MEP在脊髓和脊柱手术中，有利于术者在保护运动功能的前提下尽可能切除病灶，对脊髓缺血有很高的敏感性 [ 31 ] 。 运动诱发电位联合体感诱发电位在神经外科手术中的应用：MEP联合SEP广泛应用于神经外科手术中，胡楷、熊梅等人研究神经电生理监测在经皮内窥镜下腰椎间盘切除术中，真阳性率为100%，相关研究表明MEP联合SEP在颅内动脉瘤夹闭术中的应用，可以明显改善患者的预后 [ 32 ] 。既往文献报道，单纯SEP监测成功率约为72%~98.5%，敏感性约为52%~100%，特异性为95%~98.2%，单纯MEP监测成功率为82.6%~100%，敏感性约为70.6%~100%，特异性约为95.9%~98%，联合应用SEP + MEP监测成功率约为100%，敏感性约为92.3%~100%，特异性约为98.5%~100% [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] 。因此，术中联合监测，能提高敏感性和特异性，降低假阳性率和假阴性率，改善患者的预后。
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user: 摘 要 目的：通过病例回顾性分析，探讨极重度脊柱侧弯畸形手术矫正新目标的可行性。方法：回顾分析自2014年6月~2015年2月，本院采用头盆环牵引 + 凹侧胸廓成形+全椎体截骨术 + 凸胸廓成形术+肩胛骨成形术联合治疗极重度脊柱侧弯畸形患者43例。分析其治疗前后外观、肺功能、影像学参数等指标的变化，对治疗效果进行评估。结果：本组病例共43例患者，其中男性20例，女性23例，平均年龄20.5岁。术后患者随访时间达30.5 ± 4.7月。患者术前平均侧弯168.25˚ ± 14.28˚，平均后凸151.38˚ ± 28.60˚，术后则分别为48.25˚ ± 8.29˚ 和30.75˚ ± 13.80˚。肺功能结果显示，所有患者术前均存在重度呼吸功能受损，其中32例为极重度呼吸功能受损，经治疗后肺功能均有不同程度改善，末次随访时肺功能则为轻度呼吸功能受损7例，中度呼吸功能受损16例，重度呼吸功能受损20。术后平均身高增加约22.5 ± 6.1 cm。术后患者外观表现均达到双肩、双髋关节基本等高，背部未见明显凸起，极大的改善患者外观。无神经损害并发症发生，无明显远期并发症的发生。结论：对于极重度脊柱侧弯畸形患者，头盆环牵引 + 凹侧胸廓成形 + 全椎体截骨术 + 凸胸廓成形术 + 肩胛骨成形术联合治疗的策略是安全的，并且患者可以达到“三平一正一改善”的治疗目标，极大的提高了患者治疗满意度以及促进了患者术后恢复正常健康的社会生活。 关键词 :极重度脊柱侧弯畸形，治疗目标，头盆环牵引，肩平，髋平，背平，血气分析，肺功能 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 重度脊柱僵硬性侧弯畸形通常指脊柱侧弯主弯的Cobb’s角 > 90以上，同时伴有脊柱旋转，bending像上柔韧性 < 30%的脊柱侧弯畸形 [ 1 ] [ 2 ] 。极重度脊柱侧弯畸形相较于重度来说，其Cobb角更大，目前较多认为Cobb角在110˚~130˚以上即为极重度。随着脊柱外科截骨矫形技术以及脊柱内固定系统的进步，脊柱侧弯手术治疗的目的已经由早期仅注重冠状矢状面畸形的矫正转变为“脊柱畸形的三维矫正，既重视脊柱畸形的冠状面、矢状面纠正又强调脊柱畸形消除旋转”这三个目标 [ 3 ] 。让脊柱侧弯患者有机会恢复到更加接近于正常人的生理状态。但是重度脊柱僵硬性脊柱侧弯患者大多合并重度营养不良、重度肺功能受损，甚至部分患者合并脊髓畸形，手术治疗十分难度，往往难以接近理想状态。 目前脊柱畸形矫正手术没有评价标准，只有一个不能完全反应矫正效果的矫正率。没有直接反应脊柱侧弯畸形患者术后的生理功能以及外观改善的情况。随着生物–心理–社会医学模式的转变，患者矫形术后的生活状态、工作状态成为患者术后疗效的重要评价标准。健康相关生存质量(HRQL)量表包括健康调查简表-36(SF-36)或者健康调查简表-12(SF-12)、健康指数量表(EuroQOL-5D)、Oswestry功能障碍指数问卷表(ODI)、脊柱侧凸协会问卷-22(SRS-22)等量表越来越多用于评价脊柱矫形手术效果 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。 怎样才能将极重度脊柱侧弯畸形矫正到患者满意，恢复其生理功能和外观一直是我们的追求目标，因此我们提出脊柱畸形矫正术后标准“三平一正一改善”即“肩平、背平、髋平(双下肢等长)、血气正常、肺功能明显改善”。自2014年6月~2015年2月，本院采用头盆环牵引 + 凹侧胸廓成形 + 全椎体截骨术 + 凸胸廓成形术 + 肩胛骨成形术联合治疗极重度脊柱侧弯畸形患者43例，很好的改善了患者肺功能同时，满意矫正患者脊柱侧弯畸形，达到了术后“三平一正一改善”的标准，完全纠正了患者外观畸形，恢复了患者生活状态，现总结报道如下。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 一般资料 自2014年6月~2015年2月，本院采用头盆环牵引+全椎体截骨术+胸廓成形术联合治疗极重度脊柱侧弯畸形患者中，根据以下排除标准：1) 主胸弯Cobb’s角 < 130˚；2) 双下肢不等长；3) 随访时间低于2年；4) 术前存在明显的神经症状；5) 影像学资料不完整；6)既往有脊柱脊髓手术史。共纳入约43例，其中男性20例，女性23例。年龄16~24岁，平均20.5岁。患者术前平均侧弯168.25˚ ± 14.28˚ (150~ 180˚)，平均后凸151.38˚ ± 28.60˚ (100˚~180˚)。肺功能结果显示，所有患者术前均存在重度呼吸功能受损，其中32例为极重度呼吸功能受损，6例存在I型呼吸衰竭(PO2 < 60 mmHg)，2例存在2型呼吸衰竭(PCO2＞50 mmHg，PO2 < 60 mmHg)。 2.2. 治疗方法 所有患者均一期行halo-骨盆牵引术，在患者可耐受情况下，每周调整halo-骨盆牵引高度约5 mm。牵引过程中嘱患者行肺功能锻炼(吹气球、深呼吸)，体能锻炼(步行、爬楼梯)，营养支持，增强患者心肺储备功能。若牵引过程中出现背部肌肉明显疼痛，则给予热敷、外用NSIDS药物，必要时选择暂缓调升或者降低halo-骨盆牵引高度。若牵引过程中出现颅神经症状、臂丛神经麻痹等情况，立即降低halo-骨盆牵引，给予神经营养药物治疗，待患者症状消失后，再缓慢间断牵引。 牵引过程中，带患者肺功能改善达到平台期，行凹侧胸廓成形术。肩胛下角线靠内侧约1cm纵行切开皮肤，逐层切开，暴露凹陷最明显的肋骨(第7~12肋骨)，于切口下方剪断肋骨，两断端分别用使用肌腱缝合线固定，两断端的线互相打结使断端互相再靠拢，然后肌腱缝合线穿出皮肤悬吊于头盆环牵引杆上。每周拉紧肋骨悬吊线，见患者凹侧塌陷胸廓明显改善，肺功能进一步改善。 待患者牵引至脊柱冠状位Cobb角在90˚左右时，进一步完善术前准备，行一期脊柱全椎体截骨矫形+ 凸侧胸廓成形术+肩胛骨成形术治疗，术后即刻拆除患者halo-骨盆牵引支架。矫形手术均在脊髓电生理监测下完成，术中常规行唤醒试验。 2.3. 观察指标 全脊柱X线：主胸弯Cobb’s角，矢装垂直偏距(sagittal vertical axis，SVA：C7铅垂线与骶1椎体后上缘的距离)，C7铅垂线(C7PL)与骶骨正中线(CSVL)的距离；剃刀背高度；肺功能：FVC，FVC%；血气分析：PO2，PCO2；外观双肩高度差(SVD)。 2.4. 统计方法 采用SPSS 20.0进行数据分析，对治疗前后的各个参数变化进行比较分析。
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user: 3. 结果 43例患者平均维持牵引时间为14 ± 3.5 m (9~18个月)。患者术后平均身高增加约22.5 ± 6.1 cm (15~30 cm)。术后患者外观表现均达到双肩、双髋关节基本等高，背部未见明显凸起，极大的改善患者外观(图1)，具体观察指标见表1。术后患者随访时间达25~35月(平均30.5 ± 4.7月)。末次随访均未见患者出现明显矫正度丢失，未见内固定松动、断裂等，影像学检查均见植骨融合良好。术后随访肺功能结果显示轻度肺功能受损7例，中度肺功能受损16例，重度肺功能受损20例，极重度肺功能受损0例。其中术前6例I型呼吸衰竭及2例二型呼吸衰竭患者，治疗结束后血气分析结果为正常。 牵引过程中，8例患者出现骨盆钉道感染的表现，给予二代头孢类抗炎药后，症状改善。1例患者牵引过程中出现臂丛神经麻痹表现，表现为右手握持力量减弱，予以及时降低halo-骨盆牵引高度后，并给与营养神经药物治疗，患者症状逐步恢复至正常。3例患者牵引后期出现寰枕间隙、寰枢间隙增宽，予以暂缓halo-骨盆牵引调整2周后，逐步缓慢调整牵引高度，规律行颈椎X线检查，未见寰枕间隙、寰枢间隙进一步增宽。 所有患者矫形术中、术后均未出现神经损害表现，未出现呼吸功能障碍、死亡等情况。 所有患者于术后平均5.2 ± 2.7月时开始恢复正常生活状态，即开始工作、学习。 图1. 27岁女性患者术前、术后正、侧、背面外观对比，(a) 术前，(b) 术后 Table 1 The parameters observed pre- and post-treatmen 治疗前 治疗后 P 主弯Cobb角(˚) 168.25˚ ± 14.28˚ 48.25˚ ± 8.29˚ <0.05 后凸角(˚) 151.38˚ ± 28.60˚ 30.75˚ ± 13.80˚ <0.05 SVA (cm) 3.1 ± 1.2 2.3 ± 1.1 >0.05 C7PL-CSVL (cm) 5.2 ± 3.2 2.1 ± 1.3 <0.05 剃刀背高度(cm) 84.6 ± 13.3 15.3 ± 3.4 <0.05 FVC (L) 1.15 ± 0.41 1.72 ± 0.37 <0.05 FVC% 22.6 ± 13.4% 41.2 ± 13.2% <0.05 PO2 (mmHg) 72.4 ± 14.1 84.1 ± 7.2 <0.05 双肩高度差(cm) 3.2 ± 1.1 0.4 ± 0.2 <0.05 身高(cm) 136.1±10.5 160.0±11.4 ＜0.05 表1. 治疗前后患者各项观察指标对比