人工视觉假体映像信息处理模型

人工视觉是目前生物医学工程、组织工程及计算机科学等领域的热门研究课题.通过在视觉通路的不同部位植入视觉假体使盲人恢复部分视觉功能是目前人工视觉领域主要的研究方法.尽管已有人工视觉相关的研究成果发表,但往往只是粗略地说明由视景图像进行编码给出微电极刺激信号,几乎没有对信息处理模型部分的具体介绍.视觉映像的信息处理机制是人工视觉研究中最重要的基础工作和核心技术之一,提出一个能根据反馈信息进行自适应调整的视觉信息处理系统模型尤为重要.文章在阐述人类视觉信息获取及处理原理的基础上,提出一种人工视觉映像信息处理模型.然后详细阐述这一模型在学习训练阶段和应用阶段的系统结构和关键技术.     

一种应用于视皮质假体图像压缩及编码系统的设计

背景:目前,视皮质假体已成为视觉修复实现的主要方法之一,图像压缩在视皮质假体的前期图像处理过程中占有重要地位.目的:探讨从空域及亮度信息两个方面分别对图像信息进行压缩的方法.方法:选取哈尔小波基对原始图像进行空间分辨率的压缩,并采用多尺度小波变换的方法对空间频率信号进行合理选取,实现信息的进一步压缩.同时,结合视觉皮质放大的特性,通过模拟视网膜对图像的前期处理,建立了非均匀压缩模型,使得图像压缩过程更接近视觉处理过程.还对亮度信息进行压缩及编码,实现了图像信息最终的压缩编码.结果与结论:构建了基于数字信号处理器的前期图像压缩及编码系统,最终实现了在10*10的点阵图阵列中进行图像信息的表达.     

骨水泥型假体髋关节置换术治疗老年不稳定型股骨颈骨折

目的:观察骨水泥型假体髋关节置换术治疗老年不稳定型股骨颈骨折的临床疗效。方法:选取2016年1月～2018年2月我院收治的74例老年股骨颈骨折患者为研究对象,按照随机数字表法分为对照组和观察组各37例。对照组给予生物型假体髋关节置换术治疗,观察组给予骨水泥型假体髋关节置换术治疗,比较两组手术情况、术后VAS评分及髋关节功能恢复情况。结果:两组手术用时对比,差异无统计学意义,P0.05;观察组术中失血量、术后引流量、术后卧床时间、术后开始负重时间、VAS评分明显低于对照组,P0.05;观察组髋关节功能恢复优良率显著高于对照组,P0.05。结论:老年不稳定型股骨颈骨折采用骨水泥型假体髋关节置换术,可缓解患者术后不良反应,加速愈合时间,提高髋关节功能恢复效果。     

全膝关节假体三维有限元模型的建立

背景:由于全膝关节的结构形态具有运动复杂、受力复杂等特性,造成了数据采集,模型建立困难,影响了三维实体模型的准确性。目的:建立全膝关节假体三维有限元模型。方法:通过Microscribe G2三维定位扫描仪取得假体数据、Geomagic软件进行曲面拟合、导入大型有限元分析软件Abaqus6.7.2建立全膝关节假体三维有限元模型,对如何提高三维有限元模型的精确性,扩大模型的开放性以及提高建模效率,增加关节外科医师在建模过程中的参与性进行探讨。结果与结论:通过Microscribe G2三维定位扫描仪取得假体数据、Geomagic软件进行曲面拟合、导入大型有限元分析软件Abaqus6.7.2建立了全膝关节假体三维有限元模型。与以往建模方法比较,该模块设计使模型更加精准,使用更灵活,简化了有限元前期处理过程,明显降低了建模难度,提高了建模效率,增加了模型的扩展形,并获得了更高的精度。     

人工髋关节假体的分类及设计

背景:人工髋关节置换是指用生物相容性良好的材料制成的一种类似人体骨关节的假体,置换被疾病或损伤所破坏的关节或关节平面,缓解关节疼痛、矫正畸形假体、改善关节的活动功能。目的:对人工髋关节假体分类及设计研究文献的发展趋势进行多层次探讨分析。方法:以电子检索方式对CNKI数据库学术期刊2002-01/2011-12收录有关人工髋关节假体分类及设计研究的文献进行分析,采用检索词为"髋关节置换;人工假体;假体设计;假体类型",运用数据库的分析功能和Excel软件图表的功能分析数据特征。结果与结论:CNKI数据库学术期刊2002/2011收录人工髋关节假体分类及设计研究的文献135篇,从文献数量上看处于上升趋势。以外科学分类的文献为主。《中国组织工程研究与临床康复》杂志因设有医学植入物栏目,在人工髋关节假体分类及设计研究中发表文献数量最多为33篇。上海交通大学是人工髋关节假体分类及设计研究的重点单位,王成焘教授是从事此研究的重要核心作者。文献关键词显示人工髋关节假体设计和类型主要考虑髋关节、股骨的生物力学方面问题,以及人工髋关节假体有限元分析、翻修、假体无菌性松动等。     

不同意识水平下视觉注意范围提示的事件相关电位研究

目的:采用“提示―目标”的视觉实验范式,通过事件相关电位(ERP)研究在不同意识水平下,视觉空间注意范围的作用,以进一步了解提示引起视觉注意的脑机制。方法:被试者为18名在校大学生,以大、小2种不同直径的圆圈作为注意范围的区域性提示,让被试者完成视觉搜索任务,并记录反应时与ERP数据。结果:在短提示(40ms)条件下,随着提示等级的增大,反应时延长,早期成分的P1波幅增大,而N1波幅在小提示时最大,N2波幅也在小提示时最大;在长提示(150ms)条件下,结果相同。同时在大、小范围条件下,比较小提示与长提示两种提示条件,P1、N1成分均无显著性差异(P>0.05)。结论:40ms作为感觉阈限时,其提示信息的加工达到了注意范围信息的层次,其加工机制与长提示信息的加工机制相同,只是处于不同意识水平下的自动加工程度不同。     

三维重建仿真模拟手术辅助颈椎间盘置换

背景:人工颈椎间盘置换要求具有规范的操作程序,这样才能减少置入假体下沉、异位骨化、假体脱位等并发症.个体化的颈椎三维模型重建模型能够模拟自身颈椎间盘的真实结构,有利于人工颈椎间盘置换过程的精准操作.目的:分析颈椎间盘置换手术模拟的方法及临床应用.方法:选择42岁男性患者资料,颈椎间突出症(C4/5)脊髓型,颈椎间盘置换前行颈椎64排CT平扫,进行三维几何重建,测量C4/5间盘间隙,C5上终板,C4下终板尺寸,并适当撑开椎间隙,选择合适的假体尺寸,在scanCAD软件中模拟手术,安装假体,并再次修改假体尺寸,应用于临床.结果与结论:利用计算机模拟手术预计假体,模拟手术过程,可以有效减少置换时间,方便假体置换操作,置换过程中获得满意的临床疗效.提示三维重建仿真模拟手术能准确测量置入假体,数据真实可靠,或得满意疗效.     

股骨柄假体表面多孔层孔隙形状改造的动物实验

目的:观察菱形孔隙及方形孔隙两种不同几何形状多孔层设计股骨柄假体的生物学固定效果,分析孔隙几何形状对假体生物学固定的影响。方法:于2003-03/2004-04在中山大学医学部动物中心完成全部实验过程。纳入24只成年杂种犬,雌雄不拘,以随机数字表法均分为2组,即菱形孔隙组及方形孔隙组,各12只。自行设计完成犬骨重建型股骨柄假体,将股骨柄假体近2/3段表层改成两种不同几何形状的粗大多孔层结构,钛丝表面假体,钛丝直径改为1.0mm,孔径加大至5.0mm,孔隙度可达80%。菱形孔隙组钛丝沿股骨假体柄呈螺旋形排列并斜形相交,方形孔隙组钛丝沿股骨假体柄纵横排列并直角相交。均将假体表面孔隙内充填自体股骨头颈骨质制成的骨泥后,行右侧人工股骨头置换术。术后6个月行X射线摄片、组织学检查及生物力学测试,以股骨近端骨吸收情况、新生骨长入深度及孔隙充满度、假体-骨界面最大剪切强度测量为评价指标,了解假体内外成骨和固定情况。结果:菱形孔隙组及方形孔隙组各12只,实验中手术不成功或术后生存不够观察时间的均予实验过程中随时补足,最终每组12只进入结果分析。①组织学观察显示菱形孔隙组多孔层孔隙内最大骨长入深度及孔隙内新生骨平均充盈率均优于方形孔隙组(3000,2450μm;96.2%,71.6%)。②菱形孔隙组假体-骨界面最大剪切强度高于方形孔隙组,差异有显著性意义[(8.57±0.51),(3.15±0.41)N/mm2,P<0.01]。③菱形孔隙组6个月标本肉眼及X射线观察股骨近端无明显骨吸收,优于方形孔隙组;所有实验犬术后伤口缝线任其自行脱落,除1只伤口感染并于术后17d死亡外,余实验犬均伤口愈合良好,未出现不良反应。结论:股骨柄假体表面不同几何形状多孔层设计能影响其生物学固定效果,菱形孔隙设计优于方形孔隙。     

降钙素对人工假体四周骨密度及生物力学的影响

目的:探讨降钙素对去势兔的人工假体四周骨密度和生物力学的影响。方法:实验于2003-05/2004-05在华中科技大学同济医学院动物实验室完成。将30只全髋置换模型的骨质疏松症兔随机分成实验组和对照组,实验组给予降钙素治疗,持续半年;分别于术前、术后4周、8周、12周和24周检测假体四周感兴趣区骨密度;所有动物术后24周处死,分别行人工假体拔出实验和扭转实验的测定。结果:实验组假体四周局部感兴趣区骨密度术前为(186.30±4.96)mg/cm,术后24周为195.39±4.59)mg/cm,增加近5%,2(2而对照组假体局部感兴趣区骨密度术前为(186.35±5.16)mg/cm,术2后24周为(173.87±6.52)mg/cm,下降了约6%,两组比较差异有显2著性意义(P<0.01);生物力学显示,实验组的假体拔出实验为(320.75±12.94)N/cm,较对照组犤(217.36±10.45)N/cm犦提高了2250%,扭转实验分别为93.20±3.53),(44.88±1.86)N/cm,提高近(21倍,两组比较差异均有显著性意义(P<0.01)。结论:鲑鱼降钙素能降低假体四周骨转换率,减少骨吸收、促进假体四周骨形成,从而提高骨密度;同时还能够改善假体四周的骨质量,提高其生物力学性能,增加假体与骨质之间的把持力。对临床预防人工假体的松动有一定的积极意义。     

全膝关节假体三维有限元模型的建立

背景：由于全膝关节的结构形态具有运动复杂、受力复杂等特性,造成了数据采集,模型建立困难,影响了三维实体模型的准确性。目的：建立全膝关节假体三维有限元模型。方法：通过MicroscribeG2三维定位扫描仪取得假体数据、Geomagic软件进行曲面拟合、导入大型有限元分析软件Abaqus6．7．2建立全膝关节假体三维有限元模型,对如何提高三维有限元模型的精确性,扩大模型的开放性以及提高建模效率,增加关节外科医师在建模过程中的参与性进行探讨。结果与结论：通过MicroscribeG2三维定位扫描仪取得假体数据、Geomagic软件进行曲面拟合、导入大型有限元分析软件Abaqus6．7．2建立了全膝关节假体三维有限元模型。与以往建模方法比较,该模块设计使模型更加精准,使用更灵活,简化了有限元前期处理过程,明显降低了建模难度,提高了建模效率,增加了模型的扩展形,并获得了更高的精度。     

个体化股骨假体的计算机辅助设计实践及模拟力学实验

背景:由于人体的绝对个性化特点,标准人工假体与患者骨骼之间的误差使二者难以很好匹配,不能确保人工关节的长期稳定.目的:利用已开发的计算机辅助设计和制造程序,建立个体化股骨假体的三维模型.并通过模拟对比力学实验.验证个体化股骨假体是否优于普通型股骨假体.设计、时间及地点:开放性实验.于2006-09/2007-05在吉林大学第一临床医院骨科研究所和吉林大学生物力学研究所完成.材料:成人新鲜股骨尸体骨.方法:取成人尸体股骨做全长CT扫描,得到CT二维图像.将其输入计算机.利用开发的边缘识别和三维轮廓提取软件对二维图像进行处理,识别髓腔内外轮廓,提取髓腔内外轮廓及假体轮廓数据,建立股骨和个体化股骨假体的三维模型.利用SolidWorks软件建立普通生物犁和骨水泥犁假体三维模型,在此平台上模拟Il缶床手术置换骨水泥型、生物型和个体化定制型3类股骨假体.主要观察指标:分别模拟单足和双足站立状态,测量3种股骨假体的应力分布、界面应力和初始微动情况.结果:对最初设计的软件中边缘提取算法进行了改进,采用Canny算子,得到了更好的边缘检测结果.改进后的软件运行稳定,计算结果町信,符合预期要求.设计的个体化股骨假体的假体应力、股骨上应力、界面应力及初始微动均显著低于生物型和骨水泥型股骨假体(P＜0.01).结论:开发的计算机辅助设计程序运行准确可靠,可完成假体的计算机辅助设计,在此平台上设计的个体化股骨假体具有优于普通股骨假体的生物力学特性.     

全髋关节置换术后假体周围感染风险预测列线图模型构建研究

目的 探讨全髋关节置换术后假体周围感染的风险因素,构建列线图预测模型并评估模型的区分度和一致性。方法 选取自2016年3月至2021年3月收治的全髋关节置换术后假体周围感染患者纳入感染组(n=30),未感染患者纳入非感染组(n=220)。统计患者的一般资料、手术相关指标和生化指标。采用单因素分析和Logistic回归分析影响全髋关节置换术后假体周围感染的危险因素。采用R软件构建预测全髋关节置换术后假体周围感染风险的列线图模型,使用校准曲线和受试者工作特征(ROC)曲线评价预测效果。结果 单因素分析结果显示,高龄(年龄61～80岁,P<0.001)、合并糖尿病(P<0.001)、术后引流时间(时间≥48 h,P=0.002)、既往髋膝部位创伤史(P<0.001)与全髋关节置换术后假体周围感染显著相关。多因素分析结果显示,年龄61～80岁(P=0.001)、合并糖尿病(P<0.001)、术后引流时间≥48 h(P=0.040)、髋膝部位创伤史(P=0.002)是影响全髋关节置换术后假体周围感染的独立危险因素。使用R软件构建全髋关节置换术后假体周围感染的列线图预测模型...     

两种内固定治疗全髋关节置换术后继发股骨假体周围骨折临床观察

回顾性分析我科实施全髋关节置换术患者临床资料,其中48例出现股骨假体周围骨折,将其随机分为观察组与对照组各24例。观察组选择锁定钢板进行内固定治疗,对照组选择合金记忆形状环抱器进行内固定治疗。全部患者均随访9～24个月,观察组患者患肢负重的恢复时间4～7.5个月,骨折愈合时间9～24个月,术后髋关节功能评分83.37±8.85分;对照组则分别为5～9.5个月、12～24个月、73.11±9.25分。观察组术后髋关节的功能评分与对照组有显著性差异(P<0.05)。     

腰椎人工髓核假体置换后并发症及疗效评估

目的:总结分析腰椎人工髓核假体置换后并发症发生情况,在早期临床随访的基础上,比较人工髓核假体置换与传统开窗腰椎间盘髓核摘除治疗腰椎间盘突出症的中、远期疗效. 方法:选择2002-02/2005-08 南方医科大学附属南方医院脊柱骨病外科采用单枚人工髓核假体置换治疗单节段腰椎间盘突出症患者98例,获得24～60个月随访患者63例.另外随机选择同期同年龄段单节段腰椎间盘单纯开窗髓核摘除患者200例,获有效随访94例.采用Oswestry 功能障碍指数和Stauffer-coventry疗效评定标准评价疗效,影像学分析手术节段活动度和椎间隙高度变化情况,同时观察假体位置情况.腰椎活动度=后伸角度-前屈角度;椎间隙高度变化采用病变椎间隙前后缘高度均值与上位椎体中部矢状径的比值表示.结果:①单纯髓核摘除组8例患者术后复发,行二次椎间盘手术;人工髓核假体置换组3例假体脱出二次翻修将假体取出.其余患者治疗后临床症状均明显改善.②两组Oswestry 功能障碍指数各随访时间点均较术前明显降低,差异有显著性意义(P<0.05).③两组Stauffer-covenuy 疗效评估各随访时间点差异无显著性意义(P>0.05).④随访中远期(3.0～5.0年)人工髓核假体置换组手术节段腰椎活动度均优于单纯椎间盘摘除组,差异有显著意义(p<0.05).⑤人工髓核假体置换组椎间隙高度比值各随访时间点与术前比较,差异具有显著性意义(p<0.05).⑥主要并发症:人工髓核假体置换组早期出现术后一过性腰痛24例,假体脱出3例.中、远期发现假体下沉32例,软骨终板损伤39例.单纯髓核摘除组8例术后复发.所有病例无术后感染发生.结论:人工髓核假体置换存在较严重并发症,人工髓核假体置换与传统腰椎间盘开窗髓核摘除中、远期疗效无明显差异.     

负重条件下不同髋臼假体表面骨整合情况评价

背景:为了提高非骨水泥假体骨整合率,将羟基磷灰石(hydroxyapatile,HA)喷涂在不同假体表面上,并在狗体内进行试验,许多研究是在狗股骨部分非负重情况下使用,那么在狗的髋臼假体负重情况下骨整合情况如何呢？目的:通过对一组活体狗所实施的全髋关节置换手术模型,评价在负重情况下,不同髋臼假体表面骨整合情况.设计:以实验动物为研究对象,随机分组设计的观察对比研究.单位:北京同仁医院骨科,Pathology Department,Bone and Joint Laboratory,St. Michael's Hospital,U of T,Toronto,Canada.材料:实验于2001-10/12在加拿大St.Michael's医院病理科骨关节实验室完成.健康成年狗40条,体质量在29～44 kg,雌雄不限,由加拿大安大略省兽医院提供.40条狗被分为7组,分别接受7种不同结构髋臼假体的全髋关节置换,包括,组1:等离子喷涂HA钛丝表面(AD/HA);组2:溶淀HA钴铬珠表面(CoCr beads/PA);组3:钛珠表面(CP Ti beads);组4:钛孔30PPI泡沫假体;组5:溶淀HA钛孔30PPI泡沫假体;组6:钛孔40PPI泡沫假体;组7:溶淀HA钛孔40PPI泡沫假体.方法:关节置换术后即开始关节负重,两周后自由活动.分别在3个月和6个月时将狗杀死,并取出髋臼假体和部分骨组织,制成病理片,依靠组织形态计量学方法,将髋臼假体分为负重区和非负重区,并对假体表面骨整合情况作组织定性和定量分析.主要观察指标:各组负重区和非负重区骨帖附和骨长入情况.结果:HA假体骨整合好于非HA假体,统计学上有意义;髋臼负重区骨整合好于非负重区,等离子喷涂HA钛丝表面组(AD/HA),3个月时负重区骨帖附为17％,6个月下降至14％;纯钛珠孔组(CPTibeads)3个月时负重区骨长人为21％,6个月时负重区骨长人为30％;4组泡沫假体,在3个月时负重区骨贴附为15％～21％,骨长入为21％～32％;6个月时负重区骨贴附为15％～32％,骨长人为29％～45％(P＜0.05).结论:HA涂层的假体表面都具有良好的骨长入、骨贴附功能;负重区骨长人明显好于非负重区,并随时间延长而明显增加;以泡沫假体骨长入、骨贴附最为明显.     

人工髓核假体置入治疗腰椎间盘突出症的疗效分析

目的：观察已在临床初步开展起来的人工髓核置换术治疗腰椎间盘突出症的中、远期临床疗效及并发症,分析其对策。 方法：纳入2002-02/2004-08南方医科大学附属南方医院脊柱骨病外科采用单枚人工髓核假体置换术治疗单节段腰椎间盘突出症患者98例,获得24～48个月随访患者75例,按平均随访时间达24,36,48个月,分为24个月组（n=30）,36个月组（n=23）,48个月组（n=22）。选同期采用单纯椎间盘髓核摘除术患者30例作为对照组,评估各组术后临床疗效,主观症状采用Oswestry功能障碍指数问卷表（0%表示正常,越接近100%则功能障碍越严重）和Prolo功能评分表（小于或等于5分为差,6～7分为中等,8～10为优）评价,分析术后影像学检查并测量手术节段活动度和椎间隙高度变化情况,同时观察假体位置情况,腰椎MRI观察假体位置和软骨终板的信号变化情况。腰椎活动度=（腰椎中立角度-前屈角度）＋（后伸角度-腰椎中立角度）=后伸角度-前屈角度;为消除X射线放大率的影响,椎间隙高度变化情况采用病变椎间隙后缘高度与上位椎体中部矢状径的比值表示。 结果：75例获得24～48个月随访者,全部进入结果分析。①48个月组2例、36个月组1例发生假体脱出,二次手术取出。其余患者术后临床症状均明显缓解,疼痛消失。②24,36,48个月组及对照组术后末次Oswestry功能障碍指数均较术前降低,差异有显著性意义（14.2%,52.1%;15.5%,55.2%;15.1%,53.6%;15.5%,51.5%;P〈0.05）。③24,36,48个月组及对照组术后末次Prolo能评分均较术前升高,差异有显著性意义（8.5,4.6分;8.6,4.5分;8.7,4.3分;8.4,4.2分;P〈0.05）。④24,36,48个月组同期手术节段腰椎活动度均高于对照组,差异有显著意义（P〈0.05）。⑤24个月组手术节段椎间高度较术前降低约4%、36个月组降低约12%、48个月组降低约18%、对照组较术前降低约25%,各组术前和术后椎间隙高度比值比较,差异具有显著性意义（P〈0.05）。⑥主要并发症：早期出现术后一过性腰痛24例,假体脱出3例。中、远期发现假体下沉32例,软骨终板损伤39例。 结论：单枚人工髓核假体置换治疗腰椎间盘突出症中、远期随访临床疗效肯定,但存在较严重并发症,应慎重开展此项手术。     

金属离子对单核/巨噬细胞细胞活性及其膜上RANK表达的影响

背景:与其他配伍的假体一样,金属一金属假体在使用过程中也会产生大量的磨损颗粒和金属离子,其中金属离子以钴和铬离子较为常见,可导致假体周围骨溶解,引起假体无菌性松动.目的:观察Co~(2+)、Cr~(3+)离子对体外培养小鼠单核,巨噬细胞(RAW264.7)的细胞活性及其膜上RANK表达的影响.方法:体外培养单核,巨噬细胞(RAW264.7),采用金属钴铬离子对单核,巨噬细胞进行干预,不同时间点用-四唑盐比色方法检测细胞活性并以半定量反转录一聚合酶链反应方法测定RANK mRNA的表达量.结果与结论:四唑盐比色实验结果显示,与对照组相比,Co~(2+)、Cr~(3+)可使单核,巨噬细胞的细胞活性明显下降.单核/巨噬细胞暴露在钴铬离子下,与对照组相比,钴铬离子组单核,巨噬细胞RANKmRNA在12 h表达增强(P<0.05),24 h达到高峰(P< 0.05),48 h较24 h表达下降(P<0.05).结果提示,金属离子对单核/巨噬细胞有细胞毒性,且能够刺激单核/巨噬细胞RANK mRNA的表达,为单核/巨噬细胞向具有骨质吸收功能的破骨样细胞转化提供必要的前提条件.     

白内障手术对患者视觉相关日常活动量及心理状态的影响

目的:调查分析白内障患者手术前后视觉相关日常活动及心理状态的变化,以寻求有效护理干预依据。方法:对86例白内障患者于术前3 d及术后1个月采用视觉相关日常活动等级量表(ADVS)、Zung氏焦虑自评量表(SAS)及抑郁自评量表(SDS)进行问卷调查,并对数据进行分析。结果:本组86例患者术后ADVS总均分及各维度得分显著高于术前(P<0.01);术后SAS、SDS得分明显低于术前(P<0.01),但SAS得分高于国内常模(P<0.05),SDS得分明显高于国内常模(P<0.01);术后ADVS与SAS、SDS得分呈正相关。结论:白内障手术能有效改善患者视觉相关日常活动,使患者焦虑、抑郁等负性心理状态得到缓解,但仍不能使其恢复到正常人水平,从而为有效护理干预提供了客观依据。     

国人膝关节尺寸与5种人工膝关节假体尺寸的对照

背景:设计符合国人解剖结构的人工膝关节假体,需要大量国人解剖学研究资料.国内目前尚缺乏与股骨远端、胫骨近端截骨面和髌骨的几何学、形态学相关的数据.目的:临床收集国人膝关节尺寸与目前国内常用(进口、合资)的5个厂家人工膝关节假体的尺寸进行对照,为设计符合国人解剖结构的人工假体提供依据.设计、时间及地点:人工膝关节假体的尺寸与临床收集的膝关节截骨后尺寸进行对照分析,于2005-02/10在解放军总医院骨科进行.对象:初次行人工全膝关节表面置换并在术中保留髌骨的膝关节骨性关节炎及类风湿性关节炎患者77例(105膝),男23例(32膝),女54例(73膝).人工膝关节假体:LINK GEMINI MK II,40%(42膝);中国台湾Unite-U1,34.3%(36膝);DepuyPFC,16.2%(17膝):Zimmer NexGen-Flex,9.5%(10膝).方法:首先行胫骨近端截骨,采用胫骨髓内或髓外定位,后倾5°-10°截骨,游标卡尺测量胫骨平台横径、内侧平台前后径、外侧平台前后径.然后行股骨远端截骨,股骨髓内定位,假体试模测量股骨远端前后径,股骨远端均采用外翻7°,外旋3°截骨.采用电动摆锯行股骨髁下部、前部、后部、前斜面、后斜面5个方向截骨.测量股骨远端及髌骨相关参数,可在截下来的后髁骨片上测量股骨后髁长度.主要观察指标:股骨髁前后径、股骨髁前部宽、股骨髁前斜面宽、股骨髁内外径、胫骨外侧平台前后径、胫骨内侧平台前后径、胫骨平台横径.结果:5种膝关节股骨髁假体的前后径,内外径与国人相比存在明显差异,且比值偏大;而胫骨内侧平台前后径/胫骨平台横径和胫骨外侧平台前后径,胫骨平台横径的比率范围过于集中,胫骨内侧平台覆盖率不佳,外侧平台出现悬挂现象.结论:5种厂家设计的膝关节假体尺寸及各参数间的比率与国人有所不同,就其总体性能来看并不完全适用于国人.     

膝关节单髁置换三维参数化建模

背景:用于外科训练和演练的单髁假体模型因尺寸和特征固定而无法满足个体患者的实际需求。目的:为膝关节单髁置换的数字化研究提供一种三维参数化建模方法。方法:运用三维重建技术建立膝关节炎三维模型,然后通过参数化软件Pro/Engineer5.0设计与骨性模型相匹配的单髁假体,最后模拟膝关节单髁置换并进行三维有限元分析。结果与结论:三维参数化建模法效率高,实现了膝关节单髁假体设计的自动化和高效化,所建模型形态逼真,精确度高。三维参数化建模法为膝关节单髁置换的生物力学研究提供了模型基础和新的实验思路。