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。     

经皮坐骨小切迹拉力螺钉内固定髋臼后柱骨折的应用解剖与临床应用

目的:研究经皮坐骨小切迹置入拉力螺钉内固定髋臼后柱骨折。方法:观测45具成人骨盆标本髋臼后柱的纵轴走向、上下穿出骨皮质的位置及其毗邻。用直径3.5mm的斯氏针经坐骨小切迹中点沿髋臼后柱纵轴打入,测量钉道深度、后柱纵轴与额状面夹角α及矢状面的夹角β。结果:拉力螺钉的进钉点为坐骨小切迹中点,后柱纵轴长男(105.7±6.3)mm、女(99.1±3.1)mm,α角男26.3°±5.6°、女21.5°±3.0°,β角男27.5°±3.8°、女24.1°±4.0°,男、女性均有显著性差异(P<0.01)。临床应用取得满意疗效。结论:经坐骨小切迹中点行后柱拉力螺钉内固定术,具有创伤小,操作简便、内固定可靠等优点。     

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。     

髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉导向器的研究

目的　为髋臼后柱拉力螺钉导向器提供解剖学基础。 方法 收集31具半骨盆骨性标本（男性14例,女性17例）,在髋臼后柱顺行置入拉力螺钉导针,测量进钉点的位置和进针方向。 结果 进针点与弓状缘的垂直距离女性为(0.96±0.32) cm,男性为(0.92±0.16) cm（P>0.05）,进针点与骶髂关节前缘距离,女性为(2.43±0.66) cm,男性为(1.87±0.26) cm（P<0.05）。进钉方向与髂骨内板的后倾角∠θ女性为(59.68±6.28)°,男性为(56.75±3.22)°（P>0.05）、进钉方向与髂骨内板的外倾角∠φ女性为(41.27±2.76)°,男性为(34.31±2.78)°（P<0.05）。 结论 髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉进钉点和进钉方向的测量为导向器的设计提供了解剖学基础,有助于提高髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉的成功率和准确性,降低手术风险和减轻手术损伤。     

逆行髋臼后柱拉力螺钉内固定的应用解剖学

目的:为逆行髋臼后柱拉力螺钉内固定提供解剖学基础。方法:取半骨盆标本30个,采用截面法将一斯氏针由髋臼后柱最小截面的轴心经坐骨结节打出,该斯氏针在坐骨结节处的穿出点(即为逆行后柱拉力螺钉的入钉点)为P。对P点进行解剖学测量。并测量髋臼后柱骨皮质内斯氏钉的长度。结果:髋臼后柱最小截面位于髋臼切迹上方15.0mm处,位于髋臼中部,该截面平均直径(即逆行拉力螺钉最大直径)为(12.8±2.1)mm。髋臼后柱骨皮质内斯氏针长度(即逆行拉力螺钉的长度)为(131.2±8.9)mm。进钉点P位于坐骨结节中部(即坐骨结节最隆起处)坐骨结节纵嵴与坐骨结节内侧缘连线的中点处。P距坐骨结节内侧缘(6.7±0.8)mm。结论:髋臼后柱逆行拉力螺钉内固定是可行的。     

髋臼四边区上界置钉安全区域的影像解剖学研究

目的　通过对髋臼四边区三维重建模型进行解剖参数测量和从上方置入虚拟螺钉,明确四边区骨折螺钉固定的安全区域。 方法 用Mimics软件对50例（100侧）骨盆CT数据进行三维重建,切割出髋臼四边区三维模型,测量四边区解剖参数,确定置钉危险区域,并在四边区上界模拟置钉,计算其安全角度。 结果　P1螺钉最大后倾角男性为（7.63±5.47）°,女性为 （6.18±5.16）°,P5螺钉最大前倾角男性为（7.50±6.09）°,女性为（7.30±6.54）°,两者男女间差异均无统计学意义。P2、P4螺钉内外倾安全范围男性分别为（7.60±2.93）°、（16.88±5.61）°,女性分别为（7.96±2.98）°、（15.82±5.94）°,男女间差异均无统计学意义。男、女性分别有13侧及28侧P3螺钉安全范围很小,只能以固定角度置入,固定角度均值男性为（-0.22±2.87）°,女性为（-5.62±4.48）°,其差异有统计学意义。剩余59侧（男37侧,女22侧）P3螺钉安全范围男性为（5.39±2.60）°,女性为（4.06±2.58）°,其差异无统计学意义。 结论　P3为四边区上界最危险进钉点,距离起点约27 mm,若术前Mimics软件测量显示四边区骨质最薄处厚度男性小于4.47 mm,女性小于3.56 mm,则拧入长度小于14 mm或12 mm的短钉或空置。     

逆行经皮髋臼后柱螺钉的影像解剖学

目的 探讨逆行髋臼后柱螺钉的进钉位置、方向及固定范围。方法 收集100例正常成人骨盆CT数据（男、女各50例）,利用交互式医学图像控制系统（Mimics）17.0软件三维重建骨盆并导入Geomagic Studio 2015软件。从坐骨结节至髂窝方向进行透视,垂直后柱“三棱柱”通道横断面放置虚拟螺钉,测量螺钉的最大直径、进钉点、方向、出钉点及螺钉安全倾角。确定螺钉固定的范围,螺钉在后柱通道易穿出部位及术中判断螺钉是否穿出的透视体位。结果 髋臼后柱安全通道近似“三棱柱”形,进钉点位于坐骨结节内外侧缘中线上,距离坐骨结节最远端男性为(12.99±1.99) mm,女性为 (13.26±2.58) mm,男女差异无显著性 (P＞0.05);髂窝出钉点距离同侧前方骶髂关节线男性为(23.65±2.42)mm,女性为(24.94±2.39) mm;距离真骨盆缘男性为(19.33±2.60)mm,女性为(17.63±2.00) mm;最大螺钉直径男性为(17.21±1.41) mm,女性为(15.54±1.51) mm;髋臼后柱逆行置钉方向与矢状面夹角男性为(10.52±3.04)°,女性为(7.72±2.99)°;与冠状面夹角男性为(15.00±4.92) °,女性为 (12.94±4.72)°,以上数据男女间差异均有显著性（P＜0.05）。逆行经坐骨结节置钉可固定股骨头中心所在水平面近端 4 cm 以下所有的髋臼后柱骨折,易穿出部位分别为髋臼后壁与坐骨支移行处、髋臼中部、坐骨大切迹水平下1 cm。“三棱柱”的3个侧面的切线位分别是髂骨斜位10°,闭孔斜位60°,髂骨斜位60°。结论 逆行髋臼后柱螺钉进钉点位于坐骨结节内外侧缘中线,距离坐骨结节最远端1.3 cm,方向约外倾10°,前倾15°,可固定股骨头中心所在水平面近端4 cm以下的髋臼后柱骨折。     

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：     

髋臼后壁软骨面平行角重建螺钉置入安全性的CT扫描图像分析

目的　通过三维CT和计算机软件分析以髋臼后壁软骨面平行角为参考时螺钉置入的理想位置、方向和长度,以指导手术和导向器研发。 方法　回顾性分析2008年7月至2016年7月我院收治的不稳定髋臼后壁骨折螺钉、钢板双重固定患者15例,男11例,女4例;年龄21～52岁,平均36.5岁,对比双侧髋臼CT图像评估手术的复位效果,计算机软件统计分析以髋臼后壁软骨面平行角为参考时螺钉置入的理想位置、方向和长度,并区分后壁螺钉置入的相对危险区和相对安全区。 结果　髋臼后壁危险区宽度对照组为（9.56±1.74）mm,手术组为（9.57±1.71） mm,安全区宽度对照组为（31.34±2.73） mm,手术组为（31.53±2.60） mm;髋臼后壁软骨面平行角对照组为（63.05±3.89）°,手术组为（62.33±3.46）°,相对螺钉长度对照组为（31.36±2.75）mm,手术组为（31.67±2.61） mm;上述参数差异均无统计学意义（P>0.05）。 结论　所有病例手术复位效果良好,髋臼后外侧壁靠近髋臼缘侧1/4（约1 cm）范围内为螺钉置入的相对危险区,而位于内侧3/4（约3 cm）范围内为相对安全区域;髋臼后壁软骨面平行角约60°,螺钉相对长度约为3.1 cm,当长度超过3.1 cm左右,角度大于60°,且位于危险区时螺钉进入关节腔风险性增大,而螺钉以小于或等于60°角度在相对安全区内置入可避免螺钉进入关节腔。     

髋臼前柱骨折重建钢板内固定的临床解剖学

目的：研究髋臼前柱切面解剖特点,为安全放置重建钢板治疗髋臼前柱骨折提供依据。方法：采用正常国人骨盆标本15具,以骨盆界线及相关骨性标志为参考予髋臼前柱切片,结合解剖标志对各切面进行观测。结果：前柱从闭孔沟到髂前上棘横切面为变化的近似三角形,此段距界线10 mm点到髋臼的切线与前柱上面的夹角由(72.6±4.8)°变小为(44.6±4.7)°,再增大为(82.4±3.2)°,髂耻隆起处切线角度最小。 结论：从闭孔沟到髂前上棘髋臼前柱应分段处理,对切面按变化的三角形处理,可帮助判断安全钉道的角度及深度。     

经皮逆行髋臼前柱螺钉的应用解剖与临床

目的 应用优化计算机辅助解剖测量技术,为经皮逆行髋臼前柱螺钉内固定术提供解剖学基础.方法 取骨盆CT数据40份,进行精确的三维重建得到骨盆模型.首先为使用单螺钉的内固定方法设计特定的最优化目标函数,并在约束条件下自动计算其最佳经皮逆行螺钉位置.统计分析测量结果,并设计解剖测量参考体系.结果 经皮逆行髋臼前柱螺钉的入钉点在耻骨上支耻骨结节与髂耻隆起中点处的闭孔嵴上,出钉点在髂前上下棘之间切迹与坐骨大切迹连线中点上方,其连线即为髋臼前柱纵轴.该线与弓状线接近平行,其进针方向与出钉点-髂前下棘连线为(42.84±2.61)°,与出钉点-髂结节连线为(31.96±2.58)°.螺钉骨内段长度为(101.12±7.28)mm.结论 优化计算机辅助解剖测量是一种非常有效的测量技术,克服了传统手工实物解剖测量的很多缺点,便于设计解剖测量参考体系和制定临床手术方案.经皮逆行髋臼螺钉技术可用于髋臼前柱骨折的临床治疗.     

髋臼部T形骨折四种不同内固定方式的生物力学有限元分析

目的　髋臼部T形骨折解剖结构较为复杂,损伤机制多种多样,在临床治疗中难以制定统一的手术金标准。本文通过建立有效的髋臼部T形骨折有限元模型,比较四种不同内固定方式的生物力学稳定性之间的差别。 方法　利用有限元建模软件建立髋臼T形骨折模型后,应用相关有限元软件建立双柱逆行拉力螺钉（A）、前柱重建钢板联合后柱拉力螺钉（B）、后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉（C）和双柱重建钢板（D）这4种不同内固定术后的模型,分别予以模拟站位和坐位并进行加载分析。 结果　分别在站位、坐位下,在加载方式相同的情况下髋臼T形骨折前后柱骨折线上最大位移及骨折线上节点位移均数表现为A＞B＞C＞D。 结论　应用双柱重建钢板内固定方式治疗髋臼T形骨折具有良好的生物力学稳定性,后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉次之。     

单纯后入路内固定治疗累及四边体和前柱的髋臼骨折

目的回顾分析我院治疗的累及四边体和前柱的髋臼骨折病例,探讨采用单一改良K-L入路同时治疗累及四边体和前柱的髋臼骨折方法。方法在20例髋骨标本上测量髋臼后壁的宽度,并通过测量前倾的角度探索最佳向前置钉角度。对2000年1月～2008年5月以来共15例累及四边体和前柱的髋臼骨折患者采用单一改良K-L后入路同时固定髋臼前后柱骨折,术后功能锻炼。结果髋臼后壁宽度在47～52mm之间。在髋臼后壁的外2/5区域,向前植入螺钉均进入髋臼内;在髋臼后壁的中间1/5区域,向外倾斜15°置钉,有6例部分进入髋臼内;在髋臼后壁的内2/5区域,向前倾斜10°置钉,螺钉无一进入关节内,其远端可以从前柱穿出。随访9～27月,按Matta标准评价髋臼复位质量:解剖复位11例,满意复位3例,不满意复位1例,优良率93.3%。髋关节功能参照改良的Merled,Aubigne标准:优8例,良4例,可2例,差1例,优良率80.0%。结论充分的术前计划、恰当的手术时机、充分的术野暴露以及良好的术后锻炼是治疗髋臼骨折的有效方法。     

应用MIMICS软件对髋臼后柱顺行螺钉骨性通道参数的测量

目的 运用MIMICS软件重建骨盆3D模型,研究髋臼后柱骨性结构,测量髋臼后柱顺行拉力螺钉骨性通道参数,为临床安全置入髋臼后柱螺钉提供理论依据。方法 随机收集2017年1月~12月我院CT 室健康成人的完整骨盆图像数据30例,男女各15例,应用Mimics软件重建骨盆3D模型。以坐骨结节为出钉点在髋臼后柱顺行置入虚拟螺钉,测量后柱顺行拉力螺钉骨性通道安全区的参数,比较各个参数在不同性别间的差异。结果 螺钉 AB及AC的长度、与矢状面夹角及与冠状面夹角在不同性别之间比较,差异有统计学意义（P＜0.05）。螺钉 AD的长度、与矢状面夹角在不同性别之间比较,差异有统计学意义（P＜0.05）;螺钉 AD的长度与冠状面的夹角在不同性别之间比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 在髋臼后柱存在一个近似“四面体”的安全骨性通道,安全入钉点区域呈“三角形”。在安全骨性通道内置入6.5 mm的拉力螺钉在矢状面及冠状面可以有一定的调整角度。利用MIMICS软件有助于髋臼后柱拉力螺钉骨性通道的解剖学研究,为临床安全置钉提供理论依据。     

The acetabular point: a morphological and ontogenetic study

The acetabular point was analysed by studying human pelvic bones from 326 individuals ranging from newborns to age 97 y. The bones were categorised into 3 groups according to the degree of fusion for the 3 elements of the pelvis: nonfused (59), semifused (5) and fused (262). The acetabular point in immature pelvic bones is clearly represented by the point of the fusion lines for each bony element at the level of the acetabular fossa. In adult pelvic bones the acetabular fossa has an irregular clover-leaf shape, the superior lobe being smaller than the anterior and posterior lobes. Cross-sectional analysis of acetabular morphology suggested that the acetabular point in adult pelvic bones is always represented by the indentation between the superior and the anterior lobes of the acetabular fossa.     

有限元分析髋臼横行骨折不同植入物的内固定方式

BACKGROUND: Transverse acetabular fracture often involves the damage of anterior and posterior columns of acetabulum. The most popular fixation of the anterior and posterior columns needs the combined anterior and posterior approach. Big trauma is not conducive to patient’s recovery after surgery. Limited incision or percutaneous minimally invasive lag screw placement can reduce soft tissue injuries, but the strength of the fixation lacks of biomechanical verification. OBJECTIVE: To compare different types of fixations for transverse acetabular fracture, explore the appropriate fixation options that can achieve effective fixation and reduce tissue injury by combing with repair approach and the condition of soft tissue.  METHODS: The fourth generation of synthetic semi-pelvic sawbones was set as a template to establish a model of acetabular transverse fracture using finite element analysis. Five different fixation options were used to fix the transverse acetabular fracture. The magnitudes of anterior and posterior displacement of transverse fracture were compared to assess the stability of different options under a simulated condition of incomplete weight bearing stand. RESULTS AND CONCLUSION: The motion at anterior column was minimal when fixed by anterior column locking plate + posterior column screw and the minimum displacement at posterior column was the fixation of anterior column screw + posterior column locking plate. Both of the motions of these two fixations were less than the reconstruction plate fixation respectively. The worst fixation was the anterior column and posterior column lag screw fixation with the largest displacement. The anterior column locking plate + posterior column screw, accomplished by single approach, could not only reduce surgical trauma, but also has a stronger stability. Moreover, this fixation option is effective method to place posterior column lag screw under direct vision and reduce the difficulty of screw implantation.       

长板与拉力螺钉固定治疗髋臼后柱骨折的建模及稳定性比较

目的　评估长钢板和逆行经皮拉力螺钉内固定治疗髋臼后柱骨折的生物力学稳定性。 方法　利用有限元建模软件建立逆行经皮拉力螺钉（A）和长钢板(B)固定髋臼后柱骨折模型,模拟站立位和坐位,以相同的加载方式对两种模型进行三维有限元分析。 结果　在站、坐位时,髋臼后柱骨折髋臼处最大应力(A分别为12.35 MPa、3.30 MPa;B分别为9.75 MPa 、2.87 MPa)、最大位移（A分别为0.45 mm、0.38 mm;B分别为0.44 mm、0.32 mm）及骨折线上各节点位移均数（A分别为0.404±0.049 mm、0.341±0.020 mm;B分别为0.381±0.055 mm、0.300±0.019 mm）均为A>B,A、B间差异具有明显差异。 结论　长钢板固定髋臼后柱骨折较逆行经皮拉力螺钉具有较好的力学稳定性。