膝关节置换虚拟手术一例报道

虚拟手术通过人机交互,将手术台上医师对病人的诊疗行为数字化,映射到虚拟桌上排演程序对虚人遥控开刀的动画。本文报道一例膝关节置换手术,展示以Mimics中的Simulation性能模拟截骨、植入假体的过程。这类模拟手术在术前获得了手术部位信息,为置换术中的截骨正畸、假体植入等操作提供精准的预判,术中失误将随之减少,实习生也将因此而熟习外科教程,无论对临床或教学都有实用价值。     

基于骨肌多体动力学前臂旋前旋后的有限元分析

目的探讨前臂旋前旋后运动的肌力变化以及肱骨应力、位移的生物力学特性。 方法根据Dicom数据在MIMICS中重建三维肱骨并在Hypermesh中划分网格和材料赋值。采用志愿者的身高、体重数据在AnyBody骨骼肌肉系统中建立个性化上肢的骨骼肌肉模型,模拟前臂旋前旋后运动,导出旋前旋后运动过程中的肌力等边界条件,将此数据作为肱骨有限元分析的边界条件。最后在Abauqus中行肱骨应力、位移大小的分析。 结果前臂0°～90°旋前运动时主要是旋前圆肌、旋前方肌发挥作用,旋前圆肌约90°时肌肉力最大,旋前方肌约40°时肌肉力最大。当前臂0°～90°旋后运动时主要是旋后肌、肱二头肌发挥作用,二者肌肉力在旋后约90°时最大。旋前运动约90°时肱骨受到的应力、位移最大,而旋后运动约10°时肱骨受到的应力、位移最大。应力大致在肱骨中下1/3处集中,而位移集中在肱骨的中部及远端,且以肱骨远端最为明显。 结论利用AnyBody骨骼肌肉系统成功模拟了前臂旋前旋后运动并与有限元分析联动,在肌力加载下分析肱骨应力、位移。肱骨中下段是骨折的好发部位。     

全髋关节置换术感染的预防

全髋关节置换(THR)术后感染会引起疼痛、功能障碍、关节脱位等并发症,甚至一段时间之后患者会开始痛苦漫长的翻修之路。术者还要考虑到患者由于术后感染产生对手术的不满以及心理上的影响。在19世纪中期,外科手术先驱Pasteur和Lister的探索为外科手术原则奠定了坚实的基础,运用了这些原则的现代手术技术和方法明显降低了感染率。本文通过循证医学方法,回顾THR术中所采取的降低感染风险的方法,同时讨论早期和当代的方法及其运用基础。     

骨质疏松椎体压缩性骨折椎体成形术后失败的原因与对策

目的探讨骨质疏松椎体压缩性骨折椎体成形术(PVP)后失败的原因及处理对策。 方法2008年1月至2010年9月共收治13例（15椎）骨质疏松椎体压缩性骨折初次PVP术后失败的患者,男4例,女9例;年龄62 ～ 89岁,平均77.5岁。初次PVP术前视觉模拟评分(VSA)平均为(8.1±0.8)分,术后VSA评分平均为（8.1±0.3）分。初次PVP椎体内骨水泥填充量为（2.5±1.2）mL。所有患者术后观察4～14d,经抗骨质疏松和止痛对症处理后,腰背痛症状无缓解。对靶椎致痛区行二次PVP骨水泥填充治疗。比较二次PVP手术前、后的VSA评分。 结果 13例患者初次PVP术后影像资料显示15个椎体均存在骨水泥部分灌注。二次PVP术后患椎内骨水泥平均填充量为(2.9±1.7) mL,X线片示椎体内骨水泥均匀填充。二次PVP术后1周VSA评分平均为(1.9±2.1)分,术后1个月VSA评分平均为(1.5±0.1)分,与二次PVP手术前比较差异均有统计学意义(P＜0.05),而术后1周与1个月比较差异无统计学意义(P＞0.05)。术后1个月随访11例(84.6％)患者二次PVP术后胸背或腰痛症状完全缓解,2例(15.4％)患者疼痛部分缓解。 结论骨质疏松椎体压缩性骨折PVP术后失败的主要原因是手术椎致痛区内骨折未得到良好的骨水泥填充。二次PVP能使手术椎内骨水泥填充均匀,是治疗此类患者行之有效的方法。     

基于“9点3面”配准方案的CT和MRI异机二维图像融合研究

目的尝试一种基于体表定位的二维图像配准方法,实现MRI和CT异机图像的精确融合。方法输入MRI和CT原始数据后采用数字化格式转换,设计＂9点3面＂立体定位法进行配准,在实时工作站Mimics按照信息交互自动融合模式,通过讯号叠加技术完成图像融合。结果以肺癌患者的头、膝为实例交叉试验MRI和CT二维图像的异机融合,生成了分辨头部软硬组织同时呈现膝部病变性质和位置的互补影像,快捷而清晰。结论这种异机融合手段是对这一目前空缺技术的补充,同时,这一实验也将为医学成像厂家进一步研制MRI和CT同机融合设备提供经验借鉴。     

虚拟置换后的膝关节力学分析

背景：仿真力学具有可重复性和对模型无损伤性的优势,加上个性化结构模型提高了有限元分析的可靠性,选择虚拟置换后对膝关节的力学分析不失为一种优化尝试。目的：通过膝关节置换虚拟手术,用有限元法全面分析术后的膝关节接触面的受力状况,为下一步“手术规划”实验提供客观资料。方法：CT/MR扫描患侧膝关节,激光扫描假体,经逆向软件数字化重建假体、膝关节及其韧带并测量下肢力线,根据膝关节置换标准,用Mimics中的Simulation性能模拟膝关节置换手术的截骨、置入假体之后,再将所得的模型导入ANSYS划分网格、材料赋值、施加载荷,以有限元法分析接触应力分布。结果与结论：获得最佳的全膝关节置换后3D膝关节有限元模型,测得的力学数据与前人在力学实验中对假体直接测试所获得的结果基本一致。以有限元方法分析出虚拟置换后膝关节的结构形变、应力分布、内部能量变化等情况,有利于寻找假体置入的最佳位置、优化截骨、预见手术结果,成为手术规划不可缺少的数据。     

镁合金JeRP内固定系统治疗不稳定型Jefferson骨折的三维有限元分析

目的　比较镁合金及钛合金Jefferson 骨折复位钢板（Jefferson-fracture reduction plate, JeRP）内固定系统对于不稳定型Jefferson骨折的固定效果和应力分布。 方法　通过CT扫描获取寰椎的空间结构信息,运用Solidworks软件建立JeRP内固定系统固定寰椎前弓双骨折三维实体模型,利用　Ansys软件模拟寰椎生理载荷中立位、屈伸、侧弯及旋转运动状态进行有限元分析,比较镁合金及钛合金　JeRP系统内固定后的应力分布,计算骨折端的移位和内固定材料的形变量分析内固定效果。 结果　（1）所建JeRP内固定系统固定寰椎前弓双骨折的三维有限元模型几何相似性好,应力分布合理。（2）JeRP系统内固定术后,在所有运动状态下,内固定系统主要应力均集中在JeRP钢板的中部及螺钉根部。屈伸运动时螺钉尖部以及侧弯运动时同侧螺钉中部亦承受较大应力。（3）生理载荷下,两种材料JeRP系统的钢板及螺钉最大应力均小于材料的屈服强度,内固定材料的形变量及骨折端的位移均非常小,骨折端均存在一定应力,但镁合金组大于钛合金组。 结论　两种材料JeRP内固定系统固定寰椎前弓双骨折时均具有足够的力学强度及良好的内固定效果,但理论上镁合金组在促进骨折愈合方面优于钛合金组。     

锚钉固定位置与角度对肩关节前关节囊修复效果影响

目的探讨不同锚钉位置及角度对关节镜治疗复发性肩关节前向不稳临床疗效的影响。 方法回顾性分析85例于2018年1月至12月因复发性肩关节前向不稳在南部战区总医院接受肩关节镜手术治疗的患者排除严重骨缺损、翻修等其他损伤。使用术后肩关节CT测量锚钉位置及插入角度，采用视觉模拟评分系统(VAS评分)及Rowe评分系统对患者术后关节疼痛程度、稳定性、活动度及功能进行综合评价。不同锚钉位置及角度与VAS评分及Rowe评分的关系使用独立样本t检验分析。 结果在85例患者中，有57例患者的所有锚钉均在肩胛盂关节面上，28例患者的锚钉部分在肩胛盂关节面上，部分在肩胛盂边缘。两组的比较中，VAS评分差异无统计学意义(t ＝－0.829，P>0.05)；所有锚钉均在肩胛盂关节面上的患者Rowe评分较高(t＝－4.072，P<0.05)。通过术后Rowe评定分级对锚钉打入角度的反向比较中，2点、3点、4点和5点钟4个位点对应锚钉角度之间的比较均无统计学差异(t＝0.312、0.885、0.775、0.934，均为P>0.05)。 结论肩关节镜下缝合锚钉在合理插入角度范围内固定于肩胛盂边缘稍内侧的关节面上可以使复发性肩关节前向不稳的患者获得更好的近期疗效，而远期疗效需要进一步深入研究。     

微波消融在四肢骨巨细胞瘤合并病理性骨折治疗中的应用

目的评价四肢骨巨细胞瘤合并病理性骨折采取微波消融治疗术后的临床疗效。方法回顾2007年至2016年间7例四肢骨巨细胞瘤合并病理性骨折的病例进行微波灭活、骨水泥填充内固定术治疗。男1例,女6例,平均年龄31岁,Campanacci分期均为3期。对所有病例进行临床、影像学评估,观察有无复发、转移。以Enneking评分评估下肢功能,MSTS评分评估上肢功能,Cooney评分评估腕关节功能。结果随访时间12~66个月,未见复发及转移,除发生感染的1例外,其余膝关节周围术后Enneking评分平均为28分,上肢腕关节术后MSTS评分为30分,腕关节功能Cooney评分为80分;结论微波消融治疗四肢骨巨细胞瘤合并病理性骨折是一种良好的选择,远期效果有待进一步观察。     

反式全肩关节置换治疗盂肱关节骨关节炎伴巨大肩袖撕裂

目的探讨反式全肩关节置换术治疗盂肱关节骨关节炎合并巨大肩袖撕裂的近期临床疗效。 方法回顾性分析2016年1月至2018年12月在南部战区总医院接受初次反式全肩关节置换术治疗的15例盂肱关节骨关节炎合并巨大肩袖撕裂患者,均有肩关节持续性疼痛、功能障碍,且三角肌无损伤具有功能;排除有臂丛或腋神经损伤以及有肩关节手术史的患者。评估其术前、术后1年的肩关节主动活动度,使用美国肩肘外科协会(ASES)肩关节评分、加州大学洛杉矶分校(UCLA)最终结果评分评价肩关节功能,分析X线及CT并发症出现情况。采用配对t检验对术前及术后的活动度和评分差异进行性分析。 结果15例患者均顺利完成手术并获得随访,随访时间17个月(范围12～36个月)。反式全肩关节置换术后1年肩关节主动前屈(124±11)°较术前(58±18)°提高(t＝14.316,P<0.01),外展(120±12)°较术前(58±20)°提高(t＝9.959,P<0.01),内旋较术前改善,外旋(26±8)°较术前(25±9)°无明显变化(t＝1.598,P>0.05),术后1年ASES评分(78±7)显著高于术前(33±8)(t＝16.487,P<0.01);术后1年UCLA评分(31±4)显著高于术前(15±3)(t＝12.826,P<0.01)。 结论RTSA能够有效治疗盂肱关节骨关节炎合并巨大肩袖撕裂,取得了良好的早期临床效果,但术后肩关节外旋无明显改善,术前需评价小圆肌情况以确定相关治疗方案。