3D打印技术辅助Salter骨盆截骨术治疗儿童发育性髋关节脱位疗效及对髋关节形态和功能恢复的影响

目的:探究3D打印技术辅助Salter骨盆截骨术治疗儿童发育性髋关节脱位(DDH)疗效及对髋关节形态和功能恢复的影响。方法:选择接受3D打印技术辅助Salter骨盆截骨术治疗的DDH患儿46例纳入观察组,同期接受常规Salter骨盆截骨术治疗的DDH患儿50例纳入对照组。记录两组手术时长、术中出血量、术中透射次数、住院费用,比较两组治疗4个月后临床效果(Mckay临床评定标准),对比治疗前、治疗4个月后两组髋关节功能[日本骨科协会髋功能评分(JOA)]、影像学指标[髋臼指数(AI)、中心边缘角(CEA)、头臼指数(AHI)]的变化。结果:观察组患儿手术时长显著短于对照组,术中出血量、术中透射次数显著低于对照组,治疗有效率显著高于对照组(均P<0.05),两组住院费用比较无统计学差异(P>0.05)。治疗4个月后,两组CEA、AHI、JOA评分均显著升高,且观察组高于对照组(均P<0.05),AI均显著降低,且观察组低于对照组(P<0.05)。结论:3D打印技术辅助Salter骨盆截骨术治疗儿童DDH的疗效显著,能实现髋关节精准复位,显著改善患儿的髋关节功能。     

松质骨显微结构参数与表观力学强度关系研究进展

通过双能X射线吸收法测量受试者的骨密度,是目前公认的诊断骨质疏松症的方法。然而,越来越多的基础和临床研究发现,骨密度的改变并不能完全解释患者骨强度的改变。大量的骨组织显微结构研究发现,松质骨的骨强度主要由骨密度、骨结构等因素决定。近年来的研究表明,在决定松质骨骨骼强度方面,骨组织的显微结构可以作为独立于骨密度之外的决定性参数。研究松质骨的力学属性和显微结构之间的关系,对于更好的理解骨质疏松的发生和对骨质疏松的诊断具有十分重要的意义。根据文献回顾,松质骨显微结构参数和表观力学强度之间关联性最为显著的为BV／TV、Tb．N、连接性、各向异性、结构模型指数等。同时笔者也对目前这些研究结果在临床上高分辨率CT上的应用情况做一总结。     

股骨颈骨折内固定治疗进展

目前尚无一种可应用于各型股骨颈骨折的内固定物,多针对不同类型骨折采用不同的治疗方法.常用的滑移式钉板内固定物对Pauwels角较大的股骨颈骨折的疗效较佳,但单独应用的抗扭转力较差,可在上方加拧1枚松质骨螺钉.加压螺钉可提供必要的稳定固定,应尽量采用2枚固定,酌情应用3枚固定.准确预测股骨颈骨折风险可显著提高治疗效果和后期功能恢复,减少并发症的发生.根据患者个体情况选择合适的手术方式及内固定物,术中力争做到内固定物一次性置钉,减少从股骨转子下进钉,尽可能避免操作粗暴造成的人为损伤.对老年患者,术前应全面了解有无内科疾病,以明显降低早期及中晚期并发症的发生.     

构建立体融合的临床教学能力培养体系,打造国家级教学团队

目的构建完整高效的教学能力培养体系,从而全面地提高教师的临床教学水平,打造一支国家级教学团队。方法 2000至2010年间,本教研室将"电影创作理论"融入到教学能力培养的整体过程,建立了"采、编、导、演、评"立体融合的教学能力培养体系,对教师的临床教学能力进行了系统的培训和评估。结果该体系经过10年的应用,培养了32名校级精品课教师,25人获省部级以上教学名师称号,先后5次获各类国家级精品课程,并在2010年成为国家级教学团队。结论该培养体系显著地提升了教师的教学能力,改善了本科教学质量,为整体提高教研室教师的临床授课水平提供了有力的保证。     

椎弓根螺钉长度变化对螺钉-骨复合体模型 应力影响的三维有限元分析研究

目的 利用三维有限元模型研究椎弓根螺钉长度变化对生理载荷下螺钉骨复合体模型的应用影响。方法 建立椎弓根螺钉和L1椎体的三维模型,并对其进行网格划分,设置椎弓根钉长度尺寸的变化范围。模拟生理载荷条件下,对不同长度尺寸的椎弓根钉有限元模型进行应力分析。结果椎弓根螺钉长度在30～50 mm范围内变化时,随着螺钉长度的增大,螺钉骨复合体模型的骨质部分承担的应力均减小,而螺钉承担的应力则增加。螺钉最大平均主应变出现在螺钉的尾端,皮质骨发生的最大平均主应力位置出现在螺钉与皮质骨接触面两侧,松质骨发生的最大平均主应力位置出现在螺钉头部与松质骨接触面两侧。当螺钉长度达到50 mm时,载荷力传递到皮质骨和松质骨分别减小了43.1%和42.3%,而螺钉上出现的则增加了38%。当椎弓根螺钉长度大于45 mm时,螺钉骨复合体模型各部分应力变化不明显。结论 椎弓根螺钉长度在30～50 mm范围变化时,在生理载荷下,椎弓根螺钉长度的增大有利于改善螺钉、皮质骨及松质骨上轴向应力的力学分布;只要骨量允许,临床选择椎弓根螺钉的长度应不小于45 mm。     

新型可膨胀聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥理化性质及生物相容性分析

目的评价一种新型可膨胀聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate,PMMA)骨水泥的理化性质、生物力学特征及其生物相容性。方法以聚丙烯酸(ploy acrylic acid,PAA)改性PMMA研发一种新型具有膨胀特性的骨水泥(expandable bone cement,EBC)以改善PMMA骨水泥(PMMA bone cement,PBC)聚合体积收缩现象。通过测定EBC的膨胀倍率、聚合温度、面团时间、凝固时间评价EBC的理化性质;压缩实验测定EBC的压缩强度及弹性模量等生物力学的特征。用含有EBC及PBC浸提液的培养基培养成骨细胞,CCK-8测定EBC的细胞毒性作用,评价EBC的生物相容性。结果 EBC吸模拟体液24 h平衡后体积膨胀约8.80%。同时EBC的聚合温度为(51.73±3.64)℃,显著低于PBC,差异具有统计学意义(P0.05),且适宜注射的面团时间为(5.06±0.46)min,较PBC显著延长,差异具有统计学意义(P0.05),两者的凝固时间差异无统计学意义(P0.05)。EBC的压缩强度为(36.15±11.19)MPa,明显高于正常椎体松质骨;但弹性模量为(849.26±324.47)MPa,显著低于PBC(2 148.89±176.13)MPa,差异具有统计学意义(P0.05)。细胞毒性实验显示EBC与PBC相对吸光度分别为1.30±0.11、1.31±0.08,两者之间差异无统计学意义(P0.05)。可见与PBC相似,EBC具有较好的生物相容性。结论 EBC具有良好的膨胀性能,可有效克服PBC聚合体积收缩的缺陷。EBC聚合温度较低、面团时间较长,弹性模量较低可降低成形术后邻近椎体再骨折风险,且生物相容性较好,有望应用于椎体成形术及关节置换术。     

绵羊椎体骨质疏松性生物力学模型的快速建立

目的运用微量注射泵向椎体内灌注盐酸及椎体整体浸泡的脱钙方法,快速建立绵羊腰椎骨质疏松性生物力学模型。方法(1)设计一款可拧入椎弓根带侧孔的圆柱形灌注连接器,做为椎体内部与注射泵的桥接装置。(2)将(3±0.5)岁新鲜绵羊腰椎48个,随机分为4个处理组:A组(0 h脱钙,即空白组),B组(2 h脱钙),C组(4 h脱钙),D组(6 h脱钙)。每组12个椎体。(3)检测各组椎体脱钙前后BMD;进行生物力学实验:测试最大轴向拔出力(Fmax)和最大抗压强度及其能量吸收值。同时各组取少量骨质制成组织切片,对脱钙后绵羊腰椎骨小梁微观结构进行观察。结果B、C、D处理组的BMD均值、最大轴向拔出力均值和最大抗压强度及其能量吸收值均值都低于A组(P0.01),且随脱钙时间的延长依次降低(P0.01)。椎体的最大轴向拔出力及最大抗压强度与BMD存在正相关关系,亦与BMD的下降值存在负相关。切片显示:B、C、D组椎弓根处骨小梁较A组骨小梁厚度明显变薄、数量减少,间距增宽,部分骨小梁连续性中断,骨髓腔扩大。结论运用微量注射泵向椎体内灌注盐酸及整体浸泡的脱钙方法,可快速、有效、可控的建立近似于骨质疏松状态下的生物力学模型,为在真正骨质疏松状态下的生物力学研究提供参考依据。     

骨骺损伤对发育性髋关节发育不良大鼠术后髋外翻的影响研究

目的髋外翻(coxa valga)是发育性髋关节发育不良(Developmental dysplasia of the hip,DDH)患儿术后并发症之一,术中大转子骨骺受损被推测是可能因素,但尚无实验证实,本研究拟证实股骨大转子骨骺损伤与髋外翻的关系。方法在建立大鼠DDH模型后,通过切开复位左侧髋关节同时损伤大转子骨骺的方法,探讨DDH术中骨骺损伤因素对预后颈干角、前倾角的影响。将43只新生SD大鼠下肢伸直襁褓位固定10 d,待出生1个月时行骨盆正位X线片,确诊其中41个左侧髋关节发生脱位(41/43)。将41只DDH大鼠随机分为骨骺损伤组(21只)和对照组(20只)。对照组于大鼠出生1个月时切开复位左侧髋关节,骨骺损伤组在切开复位左髋的同时用1 mm克氏针钻孔损伤左股骨大转子骨骺。术后1个月处死并取得左股骨标本,使用超微立体扫描仪(Epson)测取颈干角及前倾角。结果骨骺损伤组颈干角为130.56°±3.44°,前倾角为28.57°±9.25°;对照组颈干角为126.57°±6.04°,前倾角为28.83°±7.85°。骨骺损伤组颈干角显著大于对照组(P=0.015),前倾角比较差异无统计学意义(P=0.925)。结论术中大转子骨骺受损的DDH大鼠颈干角更大,提示该损伤可能是发生DDH术后髋外翻的因素之一。手术中减少对大转子骨骺的干扰和损伤,或可改善术后颈干角的变化,减少髋外翻的发生。     

人工颈椎复合关节系统优化设计的解剖学参数测量

目的:为研制人工颈椎复合关节系统提供中下颈椎体、椎间盘解剖学数据.方法:志愿者76人,其中男性32人(21～44岁,平均年龄29.31岁),女性44人(19～45岁,平均年龄32.20岁),测量各椎体与椎间隙前缘、中份及后缘的高度,数据进行统计和分析.结果:椎体前缘、中份、后缘高度(mm),男性分别为:17.58～19.97,15.68～17.69,18.17～19.77;女性分别为:15.13～17.80,13.34～15.05,15.57～17.06.椎间隙前缘、中份、后缘高度(mm):男性分别为5.81～7.23,7.59～9.19,4.65～5.54;女性分别为;4.88～5.37,6.82～7.89,4.03～4.47.各测量结果在性别间有统计学意义(P<0.05).结论:由此得到了中下颈椎体及椎间盘的解剖学参数,这可以为人工颈椎复合关节系统假体设计、制造和临床运用提供参考依据.