骨盆后环微创螺钉的钉道设计及骨盆三维有限元分析

目的 收集测量骨盆后环解剖数据,设计微创螺钉的钉道,并通过建立骨盆有限元模型,进行三维有限元分析,为后续骶骨骨折及微创螺钉的研究设计打下基础。方法 测量20例健康志愿者骨盆数据,初步筛选确定骨盆后环微创螺钉的设计数据,并建立骨盆有限元模型,进行三维有限元分析,分别进行静态和动态力学加载,进行骨盆有限元模型验证。结果 完成健康志愿者骨盆CT数据测量后,对骨盆进行三维重建,并选择A、B、C 3条髂骨钉钉道,获取钉道A、B、C相关数据,测量结果显示:B、C钉道长度和宽度大于A钉道,钉道进钉点与软组织的距离较A钉道短。建立正常骨盆有限元模型后,静态力学加载结果显示,在施加500 N的外旋载荷下,骨盆受到的最大Von Mises应力为582.05 Pa;骶髂复合体处的受力为107.38 Pa;应变分布显示,在500 N的外旋载荷下,应变分布最大的部位在同侧骶髂关节软骨,对侧骶髂关节软骨和耻骨联合的应变次之。位移分布显示,在500 N的外旋载荷下,位移分布最大的部位在同侧髂骨,沿着同侧对侧方向,位移分布呈梯度降低。同侧髂前上棘处的位移最大为0.35 cm。动态力学加载结果显示,髂前上棘在Z轴方向的位移是1.5 mm,在X轴方向的位移是1.8 mm,在Y轴方向的位移是-0.2 mm。耻骨联合在Z轴方向的位移是0.8 mm,在X轴方向的位移是1.0 mm,在Y轴方向的位移是0.03 mm。Y轴,即沿冲击方向的位移最大。等效应力在耻骨支、坐骨、髂前上棘、骶骨、髋臼等骨折易发生处应力相对较大。随着冲击力的增加,骨盆受到的应力随着时间增大,冲击力下降,其应力也呈下降趋势。冲击力、应力、骨盆位移的最大值在10 ms处,即达到峰值力时候的冲击时间。在4 000 N和5 000 N的冲击力作用下,骨组织的应力超过了200 MPa,超过了其平均屈服强度,提示此时可能会出现骨盆骨折。结论 通过数据测量及分析,得出B/C钉道作为主钉道,A钉道作为辅钉道的设计合理;建立的骨盆有限元模型可作为后续骶骨骨折及内固定模型研究及对比研究的基础。     

垂直应力影响骨盆环应力分布的实验研究

目的：应用三维光弹力学实验，研究垂直应力对骨盆环应力分布的影响。方法：我敏材料E－51环氧树脂制作人体骨盆三维光弹模型共8具（16个髋关节）。骨盆模型加模型垂直作用力，模型应力冻结，测量和分析骨盆环的应力分布及应力改变。结果：双腿站立及垂直应力下，等色线条纹集中在骶髂关节和髋臼附近，垂直应力主要通过骶髂关节，髂骨弓状线处，髋臼穹顶及骶骨传导，随着垂直应力的增加，骶髂关节，髂骨弓状线处，髋臼穹顶及骶骨等部位的应力明显增大（P＜0．05）；耻骨上支的应力也增大（P＞0．05）。结论：垂直应力作用下，骨盆环的应力分布复杂，骨折易发生在骶髂关节，髂骨，髋臼穹顶骶骨等部位，耻骨上支传导部分垂直应力；治疗垂直不稳定型骨盆骨折时应复位及内固定上述损伤部位。     

多层螺旋CT三维重建技术与X线影像学检查在盆骨骨折诊治中应用比较

目的多层螺旋CT三维重建技术与X线影像学检查在骨盆骨折诊治中应用比较。方法选取我院2014年7月至2016年7月70例骨盆骨折患者为研究对象,所有患者均给予多层螺旋CT三维重建与X线影像学检查,以病理学诊断结果为准,比较两种影像学检查对骨盆骨折的诊断结果。结果 70例患者共有113处骨折,多层螺旋CT三维重建对各种部位骨折的诊断率均为100%,X线片对髋臼后唇、后柱及骶髂关节骨折漏诊5例,髋臼中间壁骨折漏诊4例,髋臼顶壁、骶尾骨、髂骨翼骨折漏诊各3例,诊断准确率为79.65%。多层螺旋CT三维重建与X线检查对髋臼前唇、前柱,髋臼顶壁,耻骨上、下支,坐骨上、下支,骶尾骨,髂骨翼,耻骨联合分离诊断率比较无统计学意义(P0.05);多层螺旋CT三维重建对髋臼后唇、后柱,髋臼中间壁及总骨折诊断率均高于X线片,有统计学意义(P0.05)。结论多层螺旋CT三维重建可明确诊断各种类型的骨盆骨折,诊断率非常高,还可全面、精确地反映出骨折部位的空间构象及骨盆的立体形态,具有较好的临床应用价值。     

犬髋臼后壁重建模型的建立及其生物力学分析

目的建立一种模拟髋臼后壁缺损的动物模型,评价不同后壁重建方法对髋臼与股骨头间接触特性的影响。方法获取6具新鲜成年家犬骨盆股骨标本,采用后壁截骨法建立髋臼后壁60°弧1/2缺损的动物标本模型;两侧缺损区分别选用不同的重建方法 ,采用压敏片检测不同状态下头臼接触面积及接触应力。结果与完整髋臼相比,后壁重建使头臼接触面积有所减少;在250N载荷下,解剖重建组头臼接触面积与普通重建组比较差异无统计学意义;其平均接触应力小于普通重建组(P<0.05),说明解剖重建组应力集中小于普通重建组。结论后壁截骨法建立的犬髋臼后壁缺损模型可有效模拟临床实际;解剖重建使后壁头臼接触面积及应力分布恢复比较理想,接近正常髋关节,避免了局部应力集中。     

髋臼发育不良的生物力学实验研究

目的：应用三维光弹性实验研究髋臼发育不良的生物力学特性,方法：应用光敏材料E－51环氧树脂制作4套髋臼发育不良的骨盆模型,模型加载,应力冻结,测量分析髋臼的应力分布及形态改变。结果：髋臼发育不良之髋臼内壁剪切应力异常集中于髋臼顶部及后上缘,较髋臼前缘应力增加4－6倍,负重后正常骨盆髋臼外口呈椭圆形改变,髋臼发不良时髋臼无明显形态改变。结论：髋臼发育不良可引起髋臼生物力学环境发生改变;髋臼内壁应力分布不均以及髋臼顶部剪切应力成倍增加,交导致髋关节骨关节炎的发生。     

常规C型臂X线机下骨盆髋臼骨折置钉技术及影像学评估

目的探讨和总结在常规C型臂X线机下骨盆髋臼术中螺钉位置的影像学评估。方法根据文献资料和笔者骨盆髋臼骨折手术病例,介绍在常规C型臂X线机下髂骨螺钉、耻骨上支螺钉（前柱螺钉）、坐骨螺钉（后柱螺钉）、骶髂关节螺钉技术和术中螺钉位置的影像学评估。结果出口一闭孔斜位能显示髂骨内外板,此影像可用来判断外固定支架髂嵴螺钉固定针植入深度和是否位于髂骨内外板之间;髋臼上缘外固定支架固定针从髂前下棘至髂后上棘的致密骨道,在闭孔-出口位相上,螺钉或固定针应位于泪滴中央、髂骨斜位证实螺钉进入深度和位于坐骨大切迹上方;髂后上棘螺钉可利用出口-闭孔斜位相见螺钉在泪滴征中央,入口-闭孔斜位可证实螺钉在骨皮质中;前柱螺钉位置监测可采用出口-闭孔斜位、入口-髂骨斜位和入口位来完成;后柱螺钉位置和长度通过髂骨斜位来判断;骶髂螺钉固定植人过程中,骶骨侧位结合出口位、入口位判断螺钉的正确位置。结论临床医生应熟悉骨盆正常骨性结构、血管位置、骨折类型、骨折移位情况和术中不同的位相意义。     

组配式人工半骨盆假体置换术后骨盆静态生物力学三维有限元分析

目的研究分析正常骨盆及术后重建骨盆健侧与组配式人工半骨盆假体在不同体位下应力分布情况,从静态生物力学角度为组配式人工半骨盆假体置换术的合理性及安全性提供依据。方法采用CT薄层扫描采集原始数据,分别建立正常骨盆和组配式人工半骨盆假体置换术后骨盆及假体的三维有限元模型,并分别在双脚站立、患侧单脚站立及坐位3种静力状态下进行生物力学加载,分析正常骨盆及术后骨盆和假体在不同体位下应力分布情况。结果在正常骨盆和重建后骨盆两种模型中,不同体位相同载荷下健侧骨盆应力值相差不大,在骶骨正中面上部、骶髂关节、坐骨大切迹上缘骨皮质及坐骨结节处达到最大值,其应力最大值远小于健侧骨盆的疲劳强度;患侧组配式半骨盆假体不同体位时应力最大值均出现在髋臼杯上方CS内固定器与髋臼杯连接部内侧,所受最大应力均远低于其疲劳强度;组配式半骨盆假体重建后骨盆不同体位时应力的分布规律与正常骨盆基本一致。结论组配式人工半骨盆假体置换术对健侧骨盆影响较小;静态不同体位下健侧半骨盆及组配式人工半骨盆假体的最大应力值均明显小于各自的的疲劳强度,健侧骨盆和组配式人工半骨盆假体安全性好;采用组配式人工半骨盆假体重建后的骨盆符合人体正常生物力学规律。     

髋臼三维有限元模型的建立

目的:构建髋臼三维有限元模型.方法:选择成年湿髋臼尸体标本行CT扫描成像得到髋臼每层横截面图像,提取边界坐标,利用有限元分析软件ANSYS5.6构建髋臼三维有限元模型,三维十结点四面体实体单元进行网格划分.结果:所构建髋臼模型共划分为121 239个结点、112 491个单元,客观反映髋臼真实解剖形态及生物力学行为.结论:构建的髋臼三维有限元模型为髋臼骨折内固定的记忆力学研究提供可循模型.     

计算机辅助影像导航经皮螺钉内固定治疗髋臼骨折的实验研究

目的 确定标准的术中透视图像,作为计算机辅助影像导航经皮螺钉内固定治疗髋臼前、后柱骨折的注册图像.方法 选取干燥尸体骨盆4具、模型骨盆4具作为骨折模型.直视徒手将2.5 mm导针置入髋臼前、后柱(双侧);双侧前柱导针分别采用逆行及顺行置入,后柱导针采用逆行植入;目视确认导针位置满意后,将骨盆固定于影像导航手术模拟操作模块,应用C形臂x线透视机,针对髋臼结构的前、后、外、内4个虚拟平面的垂直方向进行多角度连续动态透视,选择并确认能够清楚显示导针与前后柱、髋臼关节面的透视影像,作为导航手术的注册图像,记录此时c形臂x线透视机与骨盆、手术床的相对空间位置.依此注册图像,在导航手术系统辅助下,应用6.5 mm的钛中空螺钉进行髋臼前、后柱螺钉置入.每个骨折模型,每侧进行1次操作,共16次.目测螺钉位置、分别记录为获取标准注册图像C形臂摆放时间、透视时间、手术操作时间(导航系统建立,软件界面操作及螺钉植入操作的总时间).结果 所有螺钉置入位置满意,未进关节;前柱螺钉置入需要闭孔斜位(Judet-Letoumel斜位)、闭孔人口位、闭孔斜出口位、骨盆正位像;后柱螺钉置入需要髂骨斜位、闭孔斜位、骨盆入口位、闭孔斜出口位像;为获取前柱、后柱标准注册图像摆放C形臂X线透视机的时间平均分别为9.5、7.3 min,前柱、后柱每枚螺钉置入术中透视时间平均分别为2.9、1.7 S,前柱、后柱每枚螺钉置人操作时间平均分别为11.7、9.2 min.结论 导航注册图像不同与传统的Judet-Letoumel影像,如何正确获取标准的术中透视注册图像,是确保安全、准确实施影像导航辅助经皮螺钉内固定手术的关键.     

Perfect与Replace种植体延期负重颈部骨应力比较

目的：研究延期负重时Perfect种植体与Replace种植体颈部骨质应力分布情况。方：借助医用CT电子扫描技术、图像传输与转换技术以及三维有限元软件模拟建立上颌骨前牙区的三维有限元模型,分别模拟植入Perfect种植体及对照组的Replace种植体,比较分析两种种植体在即刻负重时牙槽嵴顶皮质骨的应力分布情况。结果：延期负重时,Perfect种植体在牙槽嵴顶部的等效应力和压应力略小于Replace种植体在牙槽嵴顶部的等效应力和压应力,拉应力则略大于Replace种植体在牙槽嵴顶部的拉应力。结论：延期负重条件下,Perfect种植体在牙槽嵴皮质骨的应力分布与Replace种植体相似,仅从生物力学方面考虑,Perfect种植体不会加快种植体颈部牙槽嵴的吸收速度。     

三叉扩展型入路治疗髋臼横断伴后壁骨折的体会

目的探讨三叉型扩展型入路骨盆重建钛板内固定治疗髋臼横断伴后壁骨折的可行性及临床效果。方法对26例髋臼横断伴后壁骨折患者采用三叉扩展型入路,应用专用骨盆髋臼复位器械行骨盆重建钛板和螺钉内固定治疗。结果骨折复位治疗按Matta标准评价:解剖复位20例,满意复位6例。术后随诊14～36个月,平均25个月,采用改良Merled Aubigne评分和Postel评分标准评价临床结果:优20例,良3例,一般2例,差1例。1例出现深部感染,1例发生股骨头坏死,1例发生异位骨化。结论采用三叉扩展型入路骨盆重建钛板治疗髋臼横断骨折伴后壁骨折,可使髋臼骨折达到最大限度复位及坚强固定,并获得理想的髋关节功能康复。     

基于盆底肌三维模型的第二产程应力和应变分析

目的：探讨在阴道分娩过程的第二产程中,不同胎儿双顶径大小对盆底肌可能产生的损伤程度和部位。方法：收集女性盆底磁共振成像（MRI）的数据,基于三维建模重塑盆底肌模型,通过有限元探讨盆底肌在第二产程中的响应机制,根据模拟3种不同胎头模型的运动状态,进行应力分析、应变分析及最大位移分析。结果：通过盆底肌三维模型,成功建立了3种胎儿双顶径模型,分别为80 mm（D80）、90 mm（D90）、100 mm（D100）。应力分析显示,D80、D90、D100三种模型在0.15 s时最大等效应力分别为0.0782、0.0804、0.2509 MPa,胎儿双顶径越大,盆底肌的最大等效应力值和最大主应力值越大,且峰值都出现在耻骨尾骨肌与骨架附着处。应变分析显示,D80、D90、D100三种模型在0.15 s时的主应变值分别为0.3215、0.3336、0.2710 MPa,胎儿双顶径越大,盆底肌的最大主应变值越大,且峰值都出现在耻骨尾骨肌,即盆底肌与骨架附着处。最大位移分析显示,D80、D90、D100 三种模型肛提肌Z方向最大位移差分别为50.36、50.68、52.51 mm,肛提肌X方向最大位移分别为127.11、140.21、129.38 mm。位移云图显示,第二产程中整个盆底肌发生了巨大的变形,其中肛提肌被拉伸明显,在竖直方向被拉伸128.90%～131.27%（主要是耻骨尾骨肌部分）,在水平方向被拉伸181.59%～200.30%。结论：阴道分娩第二产程中,胎儿双顶径越大,盆底肌的最大等效应力值和最大主应力值越大,最大主应变值越大,且峰值都出现在耻骨尾骨肌与骨架附着处;第二产程中整个盆底肌发生了巨大的变形,肛提肌尤其是耻骨尾骨部分是受到拉伸最大的肌肉。     

Hipbone Biomechanical Finite Element Analysis and Clinical Study after the Resection of Ischiopubic Tumors

Objective To investigate the changes of hipbone biomechanics after the resection of ischiopubic tumors and their relationships with the complications in the convalescent stage, and directing the postoperative pelvic reconstruction. Methods DICOM data were used to create an intact hipbone finite element model and postoperative model. The biomechanical indices on the same region in the two models under the same boundary condition were compared. The differences of displacement, stress, and strain of the two models were analyzed with statistical methods. Results The distribution areas of the hipbone nodes’ displacement, stress, and strain were similar before and after the simulated operation. The sacroiliac joint nodes’ displacement (P=0.040) and strain (P=0.000), and the acetabular roof nodes’ stress (P=0.000) and strain (P=0.005) of two models had significant differences, respectively. But the sacroiliac joint nodes’ stress (P=0.076) and the greater sciatic notch nodes’ stress (P=0.825) and strain (P=0.506) did not have significant differences. Conclusions The resection of ischiopubic tumors mainly affect the biomechanical states of the homolateral sacroiliac joint and acetabular roof. The complications in the convalescent stage are due to the biomechanical changes of the sacroiliac joint and the acetabular roof and disappearances of the stabilization and connection functions of the pubic symphysis and superior ramus of pubis.     

髋臼骨缺损和带翼髋臼翻修假体三维计算机模型的建立

目的：构建髋臼骨缺损和带翼髋臼翻修假体模型三维模型。方法：根据成年人CT扫描数据，利用Unigraphics软件手工提取边界，重建骨盆和带翼髋臼翻修假体三维模型，并人工制造骨缺损。结果：建立了不同假体内与骨盆髋臼结合的三维模型。结论：下一步根据髋臼所受到的载荷，加载在髋臼的模型上，进行有限元分析。     

前后入路切开复位内固定治疗移位髋臼双柱骨折

目的探讨前后入路切开复位内固定治疗移位性髋臼双柱骨折的手术技巧以及临床效果。方法所有患者术中采用健侧可前后翻转的"漂浮"健侧卧位,对于不规则骨折,做前后路2个切口,由髂嵴开始,初步复位移位较多的大骨块,经髂腹股沟入路显露、复位和固定前柱和前壁骨折,对于高位骨折使用2块短钢板固定髂嵴内侧缘,根据髂耻嵴形状,使用1块钢板预弯固定,低位骨折沿髂耻嵴使用1块钢板固定,K-L入路显露、复位和固定后柱以及后壁骨折。结果本组手术平均时间(3.5±0.5)h,术中平均失血(1 135±230)ml,解剖复位达到67.9%,患者对治疗的总满意度为96.4%,治疗后总优良率为89.3%,总共发生坐骨神经牵拉伤2例,股外侧皮神经损伤4例,髂腹股沟神经损伤1例,未出现腹股沟斜疝以及骨化性肌炎等并发症。结论前后入路切开复位内固定治疗移位髋臼双柱骨折术中显露充分,其具有良好的复位效果,术后内固定稳固,并发症影响小恢复快等优点,是一种值得重视的手术方式。     

盆底序列解剖对肛门外括约肌复合体中间环的立体构象观察

目的通过盆底序列解剖,观察肛门外括约肌复合体中间环的立体构象特点,进一步分析肌肉收缩力的方向及特点.方法采取自行设计的盆底序列解剖方法,对18具无直肠肛门疾患尸体及1具先天性直肠肛门畸形新生儿尸体实施盆底局部精细解剖,获得完整的肛门外括约肌复合体标本,使用放大镜、解剖显微镜对肌肉的走形、分布特点进行观察.结果盆底序列解剖获得如下组成部分:完整骨盆及其全部连带结构,骨盆及其连带的全部盆底肌群,半开放的骨盆,盆底肌与骨盆骨性结构完全分离,肛门外括约肌复合体.外括约肌复合体中间环纤维环绕肛管前壁后于肛管后方交叉,两侧肌束于肛管两侧壁形成小U型结构;肛管前方肌纤维粗大,与肛管前壁附着疏松,后方肌纤维纤细含有纤维结缔组织,与肛管后壁附着紧密.结论序列盆底解剖可以确保获得完整的肛门外括约肌复合体标本.外括约肌复合体肌中间环纤维环绕肛管前壁后于肛管后方交叉,两侧肌束终止于肛管两侧壁,呈现出特有的小U型构象,对肛管侧壁形成压迫;肌纤维与肛管后壁紧密附着形成肌肉的作用止点,决定了中间环肌纤维向后的收缩力.     

牙本质微裂纹对牙体应力影响的三维有限元研究

目的 基于三维有限元法研究根管预备过程中硬组织丧失和牙根微裂纹对上颌第二前磨牙的应力影响,为分析临床上根管治疗后患牙根折率增大的成因提供一定的参考.方法 利用Micro-CT扫描上颌第二前磨牙,结合逆向工程软件建立完整牙体、仅有预备过程中组织丧失的牙体及预备后有不同牙根裂纹的预备后牙体3D模型,研究其在静态载荷下的应力情况.结果 轴向力作用于完整牙体时,牙本质Von Mises应力集中分布于舌侧颈部;侧向力作用下,Von Mises应力集中分布于加力同侧牙根中上2/3处.轴向力和侧向力作用于预备后无牙根裂纹形成的牙体时,应力分布及应力值与完整牙体相比无明显变化.当牙根裂纹产生时,轴向力作用下应力值相对于预备前无明显变化,应力有向裂纹集中的趋势;侧向力作用下,应力峰值多增大明显,且应力多集中于裂纹局部.结论 根管预备过程中的组织丧失对牙体应力情况无明显影响;牙根裂纹的产生会导致侧向力作用下应力值明显增大,且应力分布集中区域也多由牙体舌侧颈部转移至裂纹局部,牙根裂纹可能是导致根管预备后根折的重要因素.     

人工髋关节置换术后翻修相关原因浅析

目的探讨造成人工髋关节置换术后翻修相关的主要原因。方法分析68例人工髋关节置换术后翻修相关的主要原因。结果造成早期(术后5年以内)翻修的32例中髋臼假体位置不良导致复发性脱位12例,手术调整髋臼假体位置;髋臼假体松动11例,翻修髋臼和(或)股骨假体;术后早期股骨假体周围骨折4例,行骨折复位固定;股骨头磨损髋臼3例,行全髋翻修;感染2例,行二期手术翻修。造成晚期(术后5年以上)翻修的36例中股骨头磨损髋臼13例,行全髋翻修;髋臼假体松动12例,翻修髋臼和(或)股骨假体;术后晚期股骨假体周围骨折7例,行骨折复位固定;髋臼假体位置不良导致复发性脱位4例,手术调整髋臼假体位置;行二期手术翻修。两组术前术后Harris评分比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论造成早期(术后5年以内)翻修主要因为髋臼假体选择、处理及安放技术不当;造成晚期(术后5年以上)主要因为无菌性松动,髋臼磨损。     

产后早期盆底功能恢复情况194 例分析

目的探讨女性产后早期盆底功能恢复的情况及特点。方法选择在深圳市人民医院产科住院分娩,且于2010年10月至11月在产科门诊就诊的产后6～8周产妇194例,由专人负责行盆底功能检查,包括常规妇科检查、手测盆底肌力评定及盆腔器官脱垂定量评分,有漏尿史者行尿垫实验。结果 194例产妇中,发生盆腔脏器脱垂者146例(75.26%),发生产后压力性尿失禁42例(21.65%)。发生盆腔脏器脱垂者均有阴道前壁脱垂,其中Ⅰ度脱垂占66.44%(97/146),Ⅱ度脱垂占33.56%(49/146);阴道前壁脱垂合并后壁脱垂占4.79%(7/146),均为Ⅰ度脱垂;阴道前壁脱垂合并子宫脱垂占11.64%(17/146),均为Ⅰ度脱垂;阴道前壁脱垂同时合并阴道后壁脱垂和子宫脱垂1例(0.68%),为Ⅰ度脱垂。结论产后早期盆底功能障碍性疾病发生率高;以阴道前壁脱垂和压力性尿失禁为高发,主要表现为轻型病变;应重视产后早期盆底功能康复,以提高妇女生活质量。     

骨盆骨折的手术治疗

目的 对骨盆骨折(骨盆环及髋臼)手术治疗结果进行回顾性分析。总结最佳治疗方案。方法 86例骨盆骨折中骨盆环骨折32例，髋臼骨折54例。骨盆环骨折按改良Tile分型。髋臼骨折按letoumel分型。对其行切开复位螺丝钉和重建钢板固定或闭合复位外固定架固定。结果 平均随访时间为31．2月(4-34月)．根据d’Aubigne和Postel评分系统：骨盆环骨折32例中，优15例(46．9％)。良7例(21．8％)，一般6例(18．8％)。差4例(12．5％)。优良率68．7％。髋臼骨折54例中，优18例(33．3％)，良28例(51．9％)。一般5例(9．3％)．差3例(5．5％)。优良率85．2％。结论 对骨盆环和髋臼骨折正确分型，合适的手术入路。正确选择内固定物及可靠固定。及时手术。解剖复位。对提高疗效是非常关键的。