保留前后交叉韧带人工全膝关节假体的胫骨近端解剖测量

背景：目前使用的保留前后叉韧带的假体仍存在诸多问题。改良和设计保留前后交叉韧带膝关节假体相关的形态测量,特别是胫骨近端未曾见到过详细的报道和研究。 目的：通过对正常膝关节三维数字化模型进行相关的胫骨近端形态学的分析,从而为改良和设计保留前后交叉韧带人工全膝关节假体提供参考。 方法：40例正常志愿者进行膝关节的CT及MRI扫描,然后将膝关节CT、MRI断层影像数据导入Mimics 10.01进行图像分割与三维重建,重建出完整的膝关节三维实体数字化模型后再导入Geomagic Studio 11,在膝关节模型上测量前后交叉韧带在胫骨近端解剖参数,模拟截骨后测量胫骨近端截骨面的解剖参数。 结果与结论：前后交叉韧带总的宽度为(14.94±2.56) mm,性别间比较提示男性需适当增加横向的截骨宽度以避免损伤前后交叉韧带。胫骨髁间棘顶部的长度为(8.02±1.03) mm,底部的长度为(15.19± 1.71) mm,截骨后高度(9.13±0.88) mm,而且此梯形结构位于前后径48%-82%。胫骨截骨面内侧的内外径短于外侧的内外径,内侧前后径大于外侧的前后径,因而保留前后交叉韧带的假体更需要非对称性的设计。     

前交叉韧带重建股骨足迹精确定位的解剖与临床研究

目的　探讨前交叉韧带（ACL）个性化解剖重建术中韧带止点足迹精确定位的方法及效果。 方法　①15侧膝关节尸体标本,标记ACL股骨足迹,观察ACL足迹长轴与股骨干角度、前内束（AM）中心位点距后软骨缘距离、后外束（PL）中心位点距下软骨缘距离。②15例行ACL重建患者,术中采用三入路观察与导航定位方法明确ACL股骨足迹,测量AM与PL连线与股骨干夹角、AM距后软骨缘距离、PL距下软骨缘距离。 结果　15例膝关节尸体标本ACL股骨足迹长轴与股骨干角度为（18.5±　2.5）°、AM与股骨外髁内面后缘距离为（6.1±1.8）mm、PL距离下软骨缘距离为（6.2±2.2）mm,但每个标本均不相同。导航显示,ACL股骨足迹长轴与股骨干夹角为（19.3±3.1）°,AM与股骨外髁内面后缘为（5.8±1.2）mm、PL距离下软骨缘为（5.9±2.5）mm,各数据相差较大。 结论　①ACL股骨与胫骨解剖足迹变异较大,应根据每例ACL足迹不同进行精确的个性化解剖重建。②以同一个标准进行所有ACL重建难以达到真正的解剖重建。     

基于MRI建立膝关节前交叉韧带三维数字化模型

背景：近年来有关膝关节前交叉韧带三维数字化模型的研究在国外发展迅速,但在国内,未见对包括全膝关节及前交叉韧带在内的三维数字化模型进行基础解剖研究的报道。 目的：评估运用MRI二维图像及MIMICS软件建立膝关节及前交叉韧带三维数字化模型的真实性及可靠性。 方法：选择20例新鲜成人尸体正常膝关节标本,利用MRI对标本进行二维扫描,获得层厚为1.0 mm的连续图像资料,将该资料以DICOM格式导入计算机并利用MIMICS软件进行三维重建,建立包括股骨远端、胫骨近端、前交叉韧带、半月板、髌骨及腓骨等在内的双膝关节三维实体数字化模型,利用测量软件测量相关指标;同时对尸体标本进行解剖并测量膝关节前交叉韧带的相关参数,与模型所测指标行配对比较。 结果与结论：尸体标本测量数据与三维实体数字化模型测量数据的结果差异均无显著性意义(P > 0.05)。提示利用MRI采集获得的人体膝关节及前叉韧带图像数据可以建立较为真实可靠的膝关节及前交叉韧带三维实体数字化模型。     

成人胫腓骨下端连接的解剖及其临床意义

目的 解剖胫腓连接并获得详尽的解剖学数据,比较和归纳韧带的特点。方法 选取30具福尔马林固定成人尸体小腿标本,死亡年龄为46～75岁,平均61岁。采用层次解剖法,测量以下数据：胫腓前韧带、胫腓后韧带,胫腓横韧带及骨间韧带的平均长度、宽度、厚度;胫腓前韧带、胫腓后韧带与水平面夹角,与内外踝中点连线夹角。结果 胫腓前韧带平均长度为（18.18±2.64）mm,宽度为（13.28±1.82）mm,厚度（1.98±0.24）mm,与水平面夹角为38°±4°,与内外踝中点连线夹角为33°±3°。胫腓后韧带平均长度为（16.12±2.40）mm,宽度为（11.58±1.98）mm,厚度（2.52±0.32）mm,与水平夹角为31°±5°,与内外踝中点连线夹角为29°±4°。胫腓横韧带平均长度为（24.42±4.54）mm,宽度为（4.96±0.92）mm,厚度为（3.12±0.42）mm;骨间韧带平均长度为（22.24±3.92）mm,宽度为（16.42±2.32）mm,厚度为（1.42±0.44）mm。 结论 揭示了胫腓连接的解剖学特点,为临床应用提供解剖学基础。     

后外侧角股骨止点与前交叉韧带解剖重建股骨隧道外口的关系

目的 测量后外侧角（PLC）股骨止点和前交叉韧带（ACL）解剖重建股骨隧道外口的位置,以获得详细的解剖学资料,并以此为ACL和PLC一期解剖重建提供解剖依据。 方法 采用30例新鲜成人尸体膝关节标本。屈膝120°关节镜下经前内辅助入路解剖重建ACL股骨隧道,并用克氏针标记。在膝关节股骨外髁分离出膝关节外侧副韧带（LCL）和腘肌腱(PT)股骨解剖止点。以股骨外上髁为原点,建立x、y垂直坐标轴,测量LCL、PT的股骨解剖中心点和ACL股骨隧道外口在坐标轴的坐标,并测量3点之间的距离。 结果 LCL附丽部中心点在股骨外上髁近端（1.27±3.35）mm,后方（2.99±1.29）mm。PT附丽部中心点在股骨外上髁远端（8.85±3.38）mm、后方（3.83±1.95）mm。ACL股骨隧道外口在股骨外上髁近端（16.12±5.34）mm,后方（6.84±4.17）mm。LCL附丽部中心点与PT附丽部中心点相距（9.67±3.92）mm,ACL股骨隧道外口与LCL附丽部中心点相距（13.07±4.93）mm,ACL股骨隧道外口与PT附丽部中心点相距（23.37±6.16）mm。 结论 揭示了LCL、PT的股骨解剖中心点和ACL股骨隧道外口位置的解剖学特点,为临床一期联合解剖重建提供解剖学依据。     

腘腓韧带解剖观察及其临床意义

目的　为临床腘腓韧带损伤的诊治提供解剖学基础。 方法　对61侧成人膝关节标本进行解剖，观察腘腓韧带形态及与周围结构关系。 结果　腘腓韧带出现恒定，位于腘肌腱与腓骨头之间。　88.5%（54）的腘腓韧带为明显增厚的韧带，前宽后窄；11.5%（7）则呈筋膜形态。腘腓韧带前缘长（10.47±2.38）mm，后缘长（6.24±1.71）mm，宽（8.90±3.12）mm，厚（1.23±0.48）mm。其与腘肌腱的夹角为（120.2±　15.2）°，距腓侧副韧带距离为（9.67±3.87）mm。 结论　腘腓韧带是组成膝关节后外侧重要结构之一，但其形态变异较大；了解其解剖特点，对腘腓韧带损伤诊断及解剖重建有重要意义。     

构建前柱钢板髋臼区安全置钉的三维模型

背景：切开复位钢板置入内固定治疗髋臼前柱骨折时,螺钉穿入关节面的情况时有发生,为预防该并发症,对前柱钢板技术髋臼区安全置钉的定量解剖学测量非常有必要。目的：为前柱钢板髋臼区安全置钉提供解剖学依据。方法：利用Mimics软件对40例男性、40例女性骨盆CT进行三维重建,使用软件的切割工具制作前柱髋臼系列断面。使用软件测量工具,对各断面上不同进钉点的安全进钉方向及长度进行测量。将数据输入SPSS 13.0软件进行统计学分析。结果与结论：髋臼前后缘、前缘到髂耻隆起的距离,分别为男性(56.63±2.05) mm,(12.30±1.51) mm;女性(49.07±5.07) mm,(16.93±1.74) mm;髋臼后缘到髂耻隆起的距离为男性(45.46±3.44) mm,女性(33.72±6.85) mm。螺钉在矢状面与髂骨板的夹角为男性(72.17±0.93)°,女性(81.05±0.92)°。B、C和D各断面,斜冠状面上螺钉与髂骨板的最大夹角分别为男性(53.88±3.01)°,(43.22±1.86)°,(54.60±2.97)°;女性(49.54±1.81)°,(39.10±1.22)°,(47.91±2.23)°。提示利用三维模型测量前柱髋臼区解剖特点,对于前柱骨折钢板置入内固定过程中避免螺钉进入关节有重要的指导意义。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

听小骨空间结构相关形态学研究

目的　探讨听小骨在鼓室内相对空间位置结构,为听小骨的空间定位提供数据,为听骨链重建术提供相关解剖学依据。 方法　10%福尔马林固定的完整成年男性头颅20个(40例),解剖并测量锤骨柄长轴、锤骨头颈长轴、砧骨长突、镫骨长轴分别与水平面、矢状面夹角,锤骨柄与锤骨头颈长轴夹角、锤砧关节夹角及砧骨与镫骨间夹角。 结果　锤骨柄长轴与水平面、矢状面夹角分别为（44.89±11.66）°、（41.92±11.68）°,锤骨头颈长轴与水平面、矢状面夹角分别为（41.94±11.14）°、（39.48±10.11）°,砧骨长突与水平面、矢状面夹角分别为（43.50±11.27）°、（35.84±12.39）°,镫骨长轴分别与水平面、矢状面夹角为（25.93±10.39）°、（58.19±8.19）°,锤骨柄与锤骨头颈长轴夹角 (140.93±10.43)°、锤砧关节夹角(96.19±　13.82)°、砧骨与镫骨间夹角(104.27±9.22)°。 结论　听骨链在鼓室内的空间排列呈斜体“N”型。     

面神经脑池段与其周围血管的MRI重建观测及临床应用

目的　为面神经脑池段与其周围血管是否存在压迫或接触提供形态学诊断依据。 方法　选取采用MRI 3D-FIESTA和3D-TOF序列扫描的检查正常者140例和单侧面肌痉挛患者70例,在MPR重建影像上观测I-CSFN-SV的血管直径、与脑干距离和血管自身角度、夹角及其与面肌痉挛发病率之间的关系。 结果　正常组、面肌痉挛健侧组和面肌痉挛患侧组I-CSFN-SV的血管直径、与脑干距离、血管自身角度、夹角分别为（0.48±0.03）mm、（0.49±0.04）mm、（0.71±0.06）mm和（8.69±0.62）mm、（8.66±0.75）mm、（5.93±0.47）mm,（74.39±2.33）°、（72.66±2.54）°、（48.57±3.28）°和（85.60±3.07）°、（86.75±2.73）°、（88.41±3.76）°,面肌痉挛患侧组与正常组、面肌痉挛健侧组I-CSFN-SV的血管直径、与脑干距离、血管自身角度均有显著性差异（P＜0.05）,夹角无显著性差异（P＞0.05）,且随着I-CSFN-SV与脑干距离的增加则发病率呈下降趋势,血管直径的增加和血管自身角度的减小则发病率呈上升趋势,夹角变化与发病率之间无显著性变化趋势。 结论　I-CSFN-SV的血管直径、与脑干距离和血管自身角度是诊断是否存在压迫或接触的重要诊断指标,血管自身角度越小、血管直径越粗和相交处与脑干距离越近,则越容易出现面肌痉挛病变。     

数字化仿真技术在髋臼前柱安全置钉的研究

目的　利用数字化仿真技术求解髋臼前柱的安全置钉通道。 方法 通过将48例正常成人骨盆CT图像导入Mimics15.0中进行数字化处理得到96例髋臼前柱阴模模型,结合立体解析几何求解髋臼前柱的安全置钉通道。 结果　安全置钉通道：最大半径男性为（4.65±0.54）mm,女性为（3.71±1.68）mm;进钉深度男性为（114.91±6.52）mm,女性为（102.97±6.24）mm;进钉最狭窄处位于髋臼前壁内,最狭窄处到顺行进钉点的距离：男性为（34.57±2.16）mm,女性为（29.82±1.94）mm;最狭窄处到逆行进钉点的距离：男性为（73.32±3.27）mm,女性为（69.49±2.52）mm;螺钉与水平面夹角男性为（45.22±1.54）°,女性为（43.59±3.24）°;螺钉与矢状面夹角男性为（41.65±5.37）°,女性为（47.82±4.12）°;螺钉与冠状面夹角男性为（18.71±2.36）°,女性为（19.23±2.49）°。安全进钉通道参数男女对比“最大半径”、“进钉深度”、“螺钉与矢状面夹角”有统计学意义（P＜0.05）。 结论　利用数字化仿真技术能够精确求解髋臼前柱安全置钉通道。     

前交叉韧带重建术后MRI评分与临床膝关节主、客观功能评分的对比研究

目的　研究利用MRI进行前交叉韧带（anterior cruciate ligament,ACL）重建术后移植物评分的方法,并探讨MRI评分结果与临床膝关节主、客观功能评分结果的相关性,为临床ACL移植物评估提供参考方法。 方法　追踪54例关节镜下ACL单束重建病例,计算MRI上ACL移植物容量（graft volume）、张力（graft tension）、信号强度（signal intensity ,SI)作为评估依据进行移植物MRI评分,同时计算MRI评分与膝关节主观功能评分（IKDC评分）、客观功能评分（KT2000）的相关性。 结果　54例患者平均随访时间(18.3±4.3)月。平均ACL移植物MRI评分及膝关节主、客观功能评分分别为75.19±7.20、85.12±9.45、83.07±12.63。MRI评分结果与膝关节主、客观功能评分结果呈正性线性相关,相关系数有统计学意义（r=0.696, P=0.001;r=0.767, P=0.000）;根据MRI评分（X）及临床膝关节主、客观功能评分（Y）拟合出的回归方程具有统计学意义（P<0.01）,MRI评分可以预测膝关节主、客观功能评分（R2=0.485;R2=0.589）。 结论　MRI评分可作为一种新工具,补充和完善目前ACL重建术后评判体系,从而有助于更合理地评判ACL移植物愈合情况,进一步指导康复锻炼方案的制定。     

基于2D/3D配准技术的正常膝关节运动还原在体稳定性参数研究

目的应用2D/3D图像配准技术进行运动还原以获得正常膝关节韧带的在体稳定性参数。方法在生理负重下利用两台C型臂X线机采集8名志愿者健、膝关节屈曲0°、15°、30°、60°和90°时的两幅相互垂直的X线影像(2D),与由CT重建的三维图像在虚拟X线投射系统进行2D/3D图像配准,还原膝关节不同角度时的股骨和胫骨相对3D位置关系,并通过韧带止点还原的方法对ACL、PCL、MCL、LCL进行韧带长度分析。结果随屈曲角度的增大,ACL长度逐渐缩短,从0(°27.73±1.34)mm至90(°23.34±1.48)mm;PCL长度逐渐增加,从0(°26.5±1.65)mm至90(°33.80±1.97)mm;MCL长度逐渐减小,从0°(38.17±1.40)mm至90°时(35.98±1.50)mm。LCL长度同样逐渐减小,从0°(52.56±1.64)mm至90°(50.22±1.41)mm。差异均有统计学意义(P0.05)。结论基于2D/3D图像配准技术可获得正常膝关节生理屈曲过程中韧带长度的变化规律。     

膝关节交叉韧带和侧副韧带的断面解剖学研究及其意义

目的研究膝关节交叉韧带和侧副韧带的断面形态特征和变化规律,为诊断膝部韧带病变提供更为详尽的形态学资料。方法利用27例正常成人膝关节标本制作连续断面,其中矢状断面9例,冠状断面12例,横断面6例。通过横、矢、冠状断面标本,观测膝关节韧带的断面形态特征及定量测量。结果矢状面上测量前、后交叉韧带长度分别为(29.66±4.21)mm、(40.26±6.81)mm,厚度分别为(10.03±1.97)mm、(11.24±3.50)mm。冠状面上前、后交叉韧带长径分别为(15.18±3.25)mm、(18.79±3.35)mm,短径分别为(6.37±1.32)mm、(8.03±1.46)mm;胫、腓侧副韧带长度分别为(102.85±19.64)mm、(45.52±14.91)mm,厚度分别为(2.63±0.72)mm、(3.43±1.04)mm。髁间隆起的横断面上胫、腓侧副韧带长径分别为(21.98±11.95)mm、(5.25±1.93)mm,短径分别为(2.03±0.59)mm、(2.87±0.64)mm。结论 (1)观测交叉韧带最好的断面是膝关节正中矢状面,其次是正中旁开1个矢状断面。除厚度外,在矢状面上前后交叉韧带长度、股、胫骨附着区宽度均有明显差异。(2)胫、腓侧副韧带在连续的冠状断面及横断面上均可显示,以冠状断面配合横断面相对为佳。     

耻骨上支骨折髓内螺钉进钉通道的数字解剖学研究

目的　以数字解剖学的方法评估耻骨上支骨折髓内螺钉内固定的安全进钉通道。 方法　回顾性分析我科17例成人患者（34例半骨盆）的骨盆计算机断层扫描（CT）图像,采用Mimics软件,依据耻骨上支骨折的常见部位,置入虚拟圆柱体,采用三维测量工具,测量最大进钉通道,最大长度,探寻进钉点位置,进钉通道大小与角度之间的特征规律,确定安全范围。 结果　对于内侧1/2骨折,虚拟三维圆柱体的最大直径平均为（9.64±0.79）mm,长度为（67.88±6.07）mm,螺钉与矢状面的夹角变化范围为（44.03±　2.29）°～（50.41±3.33）°;对于外侧1/2骨折,虚拟三维圆柱体的最大直径平均为（11.25±1.45）mm,长度为（96.82±6.76）mm,螺钉与矢状面的夹角变化范围为（36.12±2.76）°～（43.38±3.30）°。在男性和女性之间的差异有统计学意义,内外侧两组数据之间的差异有统计学意义。 结论　耻骨上支进钉通道的确定可提高耻骨上支骨折髓内螺钉固定的安全性与准确性。     

三维重建模型模拟拉力螺钉固定髋臼后柱骨折的研究

目的　为经坐骨小切迹置入拉力螺钉内固定髋臼后柱骨折提供应用解剖学基础。 方法　用60例正常成人骨盆CT数据（男30例,女30例）,导入Mimics14.1行三维重建,观测骨盆三维模型髋臼后柱的纵轴走向,模拟置钉并确立螺钉穿出点。测量髋臼后柱纵轴的长度、后柱纵轴与冠状面夹角α和矢状面的夹角β,测量进针点及后柱盆腔侧、髋臼侧骨皮质厚度。 结果　髋臼后柱轴线向下穿出点位于坐骨小切迹中点,向上穿出点位于弓状线后端与髂前上棘连线中点。髋臼后柱纵轴的长度男性（105.04±　4.29）mm、女性（101.80±3.20）mm,α角男(33.41±2.18)°、女(31.56±2.71)°,β角男(21.74±1.19)°、女(19.15±　1.24)°。进钉点骨皮质厚度为(5.54±0.46)mm,盆腔侧和髋臼侧分别为(1.45±0.13)mm、(1.04±0.10)mm。 结论　三维重建模拟经坐骨小切迹中点行后柱拉力螺钉内固定,可快捷、准确测量钉道参数并进行术前评估,用该方法置入拉力螺钉固定后柱安全简便。     

前交叉韧带损伤膝关节6个自由度静态加载体的稳定性*☆

背景：由于膝关节的体外标本无法模拟膝关节的真实运动,而体内的运动测试又无法获得骨结构的运动信息,因而不能得到准确的膝关节稳定性数据,也就无法对膝关节损伤的早期诊断及防治措施进行深入的研究。 目的：应用计算机三维重建技术、2D/3D图像配准技术及图像处理技术对前交叉韧带损伤膝关节6个自由度变化进行静态加载体内稳定性测试。 方法：8例患者单侧膝关节前交叉韧带断裂而对侧正常,膝关节在屈曲0°,30°,60°和90°时分别进行134 N前加载。采集各角度相互垂直的2D图像,与3D CT图像在虚拟X射线投射系统进行2D/3D图像配准,还原膝关节不同角度时的股骨和胫骨相对3D位置关系,获得膝关节6个自由度数据。 结果与结论：前交叉韧带断裂后胫骨前移均明显增加,在完全伸直(0°)时胫骨前移最小,胫骨前移在30°时达到最大;胫骨前移在60°和90°时逐渐减小,各角度间比较差异均有显著性意义(P=0.000)。前交叉韧带断裂后,膝关节胫骨内旋、内移均较健侧增加(P=0.000)。提示通过2D/3D图像配准技术可以实现对膝关节静态加载的体内稳定性分析;前交叉韧带损伤后膝关节前移、内旋和内移均明显增加。     

正常人骨盆骶棘韧带的解剖学及MRI成像研究

目的　明确骶棘韧带MRI最佳扫描平面角度并探讨其临床意义。 方法　（1）正常成人新鲜尸体骨盆标本8具,观察骶棘韧带起止点及其形态特点;（2）利用36例正常人骨盆CT数据,测量骶棘韧带在矢状面上的投影与冠状面的角度;（3）对10名志愿者进行3D MRI扫描,记录骶棘韧带角度并与CT数据对比;比较斜冠状面与常规3个面的显像效果。 结果　（1）骶棘韧带起于骶尾部连接至坐骨棘。（2）骶棘韧带在矢状面上的投影与冠状面的角度CT数据测量结果为（61.32±8.71）°, 在双侧及性别上无统计学差异（P>0.05）;（3）MRI测量结果为（57.53±2.12）°。CT数据与MRI数据比较无统计学差异（P>0.05）;斜冠状面的成像优于常规扫描（P <0.05）。 结论　骶棘韧带MRI扫描在（60.0±5.0）°斜冠状面上显像较好,是常规扫描的重要补充。