标准截面形状定制型股骨柄假体设计

目的 介绍一种标准截面形状定制型股骨柄假体结构以及自行开发的设计方法。方法首先利用DICOM格式的患者股骨CT图像,重建患者股骨近端模型;根据重建出的患者股骨近端模型构建股骨柄假体匹配段矩形的截面边界,并在矩形截面边界内用简单的线条初步构建出假体的截面轮廓曲线;利用股骨近端模型对初步设计出的股骨柄假体进行验证,并通过调整设计参数使最终设计出的个性化股骨柄假体与患者股骨髓腔相匹配。结果 定制型人工髋关节股骨柄假体采用标准截面形状,便于快速设计出个性化假体,而且设计操作简单。参数化程序设计大大降低了个性化股骨柄假体的设计工作量。结论 标准截面形状定制型股骨柄假体的设计将有助于提高定制型人工髋关节置换手术的成功率,促进定制型股骨柄假体在临床上的应用,进一步提高患者的生活质量。     

新型无柄股骨假体应力分布的有限元分析

目的　通过对比传统有柄股骨假体的应力分布来研究新型无柄股骨假体的生物力学性能。方法　利用真实人体股骨上端的CT扫描图像，建立完整股骨、两个或三个固定螺钉的无柄假体、传统有柄假体的三维有限元模型。模拟人单腿直立的载荷情况，分析和比较每种模型的Von Mises应力分布。结果　(l)无柄假体股骨上的Von Mises应力比传统有柄假体和完整股骨上的都要高；(2)与传统有柄假体相比，防止了应力遮挡效应的产生。(3)两个或三个固定螺钉的无柄假体在股骨的Von Mises应力分布上没有明显差别。结论　新型无柄假体可以防止应力遮挡效应，和传统有柄假体相比能够使股骨上的应力分布更加符合实际的生理情况。     

螺纹髋臼假体初始稳定性研究

目的：研究一种新型螺纹髋臼假体的设计及其初始稳定性。方法：螺纹髋臼假体通过直接旋入固定，对照组光面髋臼假体通过三枚松质骨螺钉固定。分别测定轴向、顺螺纹、反螺纹三个方向上的应力，以测定假体的稳定性。结果：螺纹髋臼假体的稳定性好，统计学分析有显著性意义。为该假体的临床应用提供了可靠的理论依据     

组配式假体与一体式假体修复Crowe Ⅲ-Ⅳ型发育性髋关节发育不良的初始稳定性

背景:在全髋关节置换治疗高脱位发育性髋关节发育不良手术中,股骨颈低位截骨后使用一体式Wagner cone假体与组配式S-ROM假体的优劣目前尚不清楚。目的:探讨股骨颈低位截骨配合一体式假体或组配式假体治疗CroweⅢ-Ⅳ型发育性髋关节发育不良的优劣。方法:回顾性分析2015年9月至2019年8月西南医科大学附属医院收治的36例CroweⅢ-Ⅳ型发育性髋关节发育不良患者的临床资料,男5例,女31例,年龄27-64岁,左侧19例,右侧17例,均接受全髋关节置换治疗,其中18例股骨颈低位截骨后使用一体式Wagner cone假体,18例股骨颈低位截骨后使用组配式S-ROM假体。术后进行随访,对比两组患者髋关节功能Harris评分与目测类比评分,通过影像学检查观察两组有假体松动、下沉、双下肢长度差异、异位骨化及骨溶解、股骨近端应力遮挡等情况。结果与结论:(1)两组患者均获得15个月及以上的随访,术后切口均Ⅰ期愈合,未出现假体脱位、无菌性松动、假体周围感染、骨溶解及异位骨化情况;(2)S-ROM组股骨近端Ⅰ度应力遮挡效应15例、Ⅱ度3例,Wagner cone组骨近端Ⅰ度应力遮挡效应12例、Ⅱ...     

基于X线片定制股骨柄假体的设计原理及方法

目的 介绍自编的基于X线片设计定制型股骨柄假体程序系统的设计原理及功能模块。方法 利用图像处理方法提取X线片上一些患者股骨解剖特征点（如小粗隆最高点、股骨头中心及转子间窝等）、2个规划的手术截骨位置点（大粗隆侧截骨边界位置点及截骨线最低点位置点）以及一些设计用关键位置点（如假体远端位置、假体颈干连接段最高点位置等）,以此预测患者股骨近端髓腔,并通过输入设计参数值（如颈干角、前倾角、预留的松质骨厚度、假体匹配段截面圆弧半径及假体过渡段高度等）设计出定制型股骨柄假体。并对设计出的定制股骨柄假体进行匹配区域多个截面的二维截面验证和三维的总体验证。结果 根据验证情况,调整设计参数重新生成股骨柄假体模型点云数据,使设计出的股骨柄假体与患者股骨腔相匹配,达到定制型假体设计要求。结论 介绍的程序系统可用于为患者设计定制型股骨柄假体,设计周期较短,成本较低,有利于促进定制型股骨柄假体在临床上的应用,进一步提高患者的生活质量。     

骨水泥型和非骨水泥型股骨柄假体在骨质疏松患者人工股骨头置换中的应用

BACKGROUND: Hemiarthroplasty is a proven method for reconstruction of the hip joint function, especially for the elderly patients who cannot tolerate the total hip arthroplasty. However, for the patients with osteoporosis, there are still more controversial in clinical practice about using cemented or cementless femoral prosthesis for hemiarthroplasty. OBJECTIVE: To observe the repair effect of cemented or cementless femoral prosthesis when were used for hemiarthroplasty in patients with osteoporosis. METHODS: The clinical data from 105 patients treated with hemiarthroplasty were retrospectively analyzed. Osteoporosis was diagnosed in these patients using the dual energy X-ray absorptiometry before surgery.Patients were divided into bone cement group (n=56) and cementless group (n=49) depending on different types of femoral stem prosthesis. The difference of efficacy between cemented or cementless femoral prosthesis when were used for hemiarthroplasty in patients with osteoporosis was analyzed by comparing the operative time, volume of drainage, post-operative Harris scores of hip joint function and radiographic assessment (prosthesis subsidence, osteolysis, severe stress shielding, heterotopic ossification) during the follow-up after the replacement. RESULTS AND CONCLUSION: In the process of hemiarthroplasty in patients with osteoporosis, the operative time in the cement group was significantly longer than that in the cementless group (P < 0.05). However, there was no significant difference in the postoperative volume of drainage between these two groups (P > 0.05). At the 1, 3, 6 and 12 of follow-up after replacement, there were no significant differences in the Harris score of hip joint function, total effective rate and radiographic assessment between these two groups (P > 0.05). These results suggest that in the process of hemiarthroplasty in patients with osteoporosis, the clinical efficacy of cementless femoral prosthesis is similar to the cement femoral prosthesis, therefore two prostheses can all be selected; however, the operative time of the cement femoral prosthesis is longer than the cementless femoral prosthesis, so we can give priority to the cementless femoral prosthesis for patients with osteoporosis who can’t tolerate a long operative time because of the poor basic condition.      

Tri-Lock骨保留型股骨柄假体的设计特征与临床应用

背景：新一代Tri-Lock BPS型股骨柄假体在原有设计基础上得到进一步改进,目前尚少有报道总结其设计特征及手术技巧。 目的：总结Tri-Lock BPS型股骨柄假体的设计特征及其在全髋关节置换中的应用。 方法：选择Tri-Lock BPS柄行全髋关节置换的患者9例(10髋),其中股骨头坏死8例,创伤性关节炎1例。置换前后的髋关节功能和置换后股骨柄假体的生物学固定分别按Harris标准和Engh标准评定,置换后股骨柄假体的初始固定质量按Healy标准评定,分析透亮线、骨溶解的发生率,分别按Delee和Gruen分区描述髋臼和股骨侧的骨长入,按D’Antonio法测量股骨柄假体的下沉,股区痛则采用目测类比评分10分制评定。 结果与结论：10髋置换后X射线片显示股骨柄假体的初始固定均符合优良标准。凡手术满3个月的患者,髋关节功能(Harris评分)均可恢复至平均92分(85~96分),无主诉存在股区痛,无X射线显示的假体松动征。结果证实,Tri-Lock BPS型假体设计更符合人体解剖特征,髋关节功能恢复快,骨量保留多等优点。     

制型肿瘤膝关节假体在膝关节周定围肿瘤中的应用体会

目的探讨采用国产定制型肿瘤膝关节假体治疗膝关节周围肿瘤的临床疗效.方法对2004年6月~2011年10月应用定制肿瘤型铰链膝关节假体置换膝关节周围肿瘤的15例病人进行回顾性分析,男6例,女9例;年龄27~76岁,平均51.4岁.骨肉瘤4例,骨巨细胞瘤6例,非典型性纤维组织细胞瘤2例,软骨肉瘤3例,均为股骨远端肿瘤.均行瘤段广泛切除国产骨水泥定制肿瘤型铰链膝关节假体重建.结果全部15例随访14~96个月,平均32个月.术后切口均一期愈合,未出现感染、免疫排斥、皮肤会死等近期并发症.1骨肉瘤患者术后10个月出现局部复发,拒绝手术,术后16个月死亡,1例骨肉瘤患者18个月肺转移死亡,1例骨肉瘤患者术后3年局部复发截肢.所有患者无关节脱位、假体松动、断裂、肢体短缩.术后膝关节主动屈曲活动度70~120°,平均89.4°,末次随访ISLOS影像评分24~31分,平均28.6分;骨肿瘤术后MSTS功能评分21~25分,平均22.8分.结论对膝关节周围恶性与侵袭性骨肿瘤切除后骨缺损采用国产定制肿瘤型人工假体重建是有效的保肢方法.     

新型运动模式铰链膝关节假体磨损有限元分析

目的 对新型球轴运动模式铰链膝关节假体进行有限元分析,研究假体磨损仿真的方法及运动方式对假体磨损的影响。方法 基于球轴假体接触力学有限元模型,根据Archard磨损理论,建立磨损有限元模型,以各种运动数据为加载条件,模拟生理活动下膝关节的力学环境,研究球轴假体磨损情况。结果 对于胫骨衬垫,上下楼时平均和最大接触应力均高于步行,上楼时累积磨损体积大于下楼和步行,且磨损均主要发生在衬垫下表面。对于球轴衬套,仅步行时存在短时间接触和磨损,累积磨损体积为0.19 mm³。结论 铰链膝关节假体的球轴运动模式可改善置换后膝关节力学环境,降低衬套磨损,延长假体生存期。有限元仿真可有效预测铰链假体的磨损,为其设计及改进提供理论支持。     

单颗种植体支持单冠的不同牙尖斜度设计的三维有限元分析

用三维有限元法对单颗种植体支持单冠在不同牙尖斜度(25°、35°、45°)及不同载荷条件下(150、300N)的应力进行分析。用螺旋CT扫描下颌骨,在数字化仪中读取下颌骨各边缘及种植体边缘,将读取数据编成ANSYS程序文件,进行三维重建及网格划分,按照咀嚼力均值加载并进行受力分析。在种植体颈部及根端舌侧为应力集中区,牙尖斜度为25°时VonMises应力最小。单颗种植体支持单冠受力时应力集中在种植体颈部的骨皮质及种植体根端区,牙尖斜度为25°时VonMises应力最小且不会引起骨整合界面的破坏。     

PFC—Sigma固定平台和PFC—Sigma旋转平台人工膝关节应用的早期临床疗效

目的：探讨固定平台膝关节假体和旋转平台膝关节假体的临床疗效。方法：2010年1月～2011年3月,分别接受PFC—Sigma固定平台假体和PFC．Sigma旋转假体置换的患者共66例（83膝）,其中男13例、女53例,年龄27～89岁,平均64岁。术后随访并根据HSS评分、生存质量评分系统、关节活动度、最大屈膝度数评价临床效果,数据采用SPSS13．0统计软件分析。影像学评估采用Centricity Enterprise WebV．30专业图像分析软件。结果：66例均获得随访,随访时间12～24个月,平均18个月。疼痛评分由术前（7．19±2．21）分提高至（26．25±2．68）分（P〈0．05）,HSS评分由术前（43．28±6．72）分提高至（87．50±5．00）分（P〈0．05）,活动度由术前（74．26±19．32）°提高至（115．74±11．44）°（P〈0．05）,最大屈膝度数由术前（111．40±10．22）°提高至（115．7±11．44）°（P〈0．05）,生存质量评分由术前（44．63±7．30）分提高至（83．99±4．36）分（P〈0．05）。影像学评估假体对位、对线良好,无假体松动。结论：合理选择膝关节假体,熟练运用TKA技巧及早期康复功能训练,可使患者获得较好的早期临床效果。     

棘突间融合装置联合椎体间融合对下腰椎稳定性影响的三维有限元研究

目的探讨棘突间融合装置联合椎体间融合时对下腰椎稳定性的影响。方法在健康成年男性L4-5节段CT扫描图像的基础上,利用软件Simpleware4.2、GeomagicStudio10.0及Abaqus10.0建立L4-5有限元模型(INTACT)。验证模型有效性后建立单侧椎弓根螺钉固定联合椎间融合(UPS)、双侧椎弓根螺钉/钛棒固定联合椎间融合(BPS)和棘突间融合装置固定联合椎间融合(ISF)三种手术模型。对各模型实加500N预载荷的同时以2N.m为间隔,自2N.m开始逐级累加至最大10N.m,观测其应力分布、相邻节段的角位移。结果各工况下三种手术组的角位移(ROM)均较INTACT组明显减小,减小的程度BPS最高,而ISF除右侧弯方向上均高于UPS;三种手术组范氏应力云图显示,BPS组与ISF组相似,UPS组存在较高的应力集中,范式应力峰值无论在椎间融合器还是在内固定器械上由大到小依次均为:UPS>ISF>BPS。结论 ISF联合椎间融合能够为下腰椎脊柱重建提供适度且足够的稳定性,因而可以为下腰椎退行性疾病的治疗提供一种新内固定选择。     

Mesenchymal Stem Cells versus Mesenchymal Stem Cells Combined with Cord Blood for Engraftment Failure after Autologous Hematopoietic Stem Cell Transplantation: A Pilot Prospective,Open-Label,Randomized Trial

Engraftment failure (EF) after autologous hematopoietic stem cell transplantation is a serious complication. We prospectively evaluated the effects and safeties of mesenchymal stem cells (MSCs) alone and MSCs combined with cord blood (CB) for EF. Twenty-two patients were randomized to receive MSCs (MSC group; n = 11) or MSCs plus CB (CB group; n = 11). Patients with no response (NR) to MSCs received the therapeutic schedule in the CB group, and those patients with partial response (PR) in the MSC group and patients without complete remission (CR) in the CB group received another cycle of MSC treatment. Patients who did not achieve CR after 2 cycles of treatments received other treatments, including allogeneic HSCT. After the first treatment cycle, response was seen in 7 of 11 patients in the MSC group and in 9 of 11 in the CB group (P = .635), with a significant difference in neutrophil reconstruction between the 2 groups (P = .030). After 2 treatment cycles, 16 patients achieved CR, 3 achieved PR, and 3 had NR. No patient experienced graft-versus-host disease (GVHD). With a median follow-up of 345 d (range, 129 to 784 d) post-transplantation, 18 patients remained alive and 4 had died (3 from primary disease relapse and 1 from cytomegalovirus pneumonia). The 2-year overall survival, disease-free survival, and cumulative incidence of tumor relapse post-transplantation were 75.2% ± 12.0%, 79.5% ± 9.4%, and 20.5% ± 9.4%, respectively. Our data indicate that the 2 strategies are effective for EF and do not result in GVHD or increase the risk of tumor relapse, but the MSC plus CB regimen has a superior effect on neutrophil reconstruction.     

面向即刻种植的种植体的初期稳定性研究

在即刻种植中,良好的种植体初期稳定性是种植成功的关键。牙周炎、外伤以及拔牙时可能导致患者牙槽骨受到破坏出现的骨壁缺损,以及种植体与牙槽窝之间的过盈量,对种植体的初期稳定性均会造成影响。针对临床上种植体周围不同的骨壁缺损程度建立一种新的分类模型,并基于该分类模型,借助有限元分析软件ABAQUS,模拟在不同的过盈量、骨壁缺损程度下面向即刻种植的拟自然牙种植体的初期稳定性。将种植体种植到模拟骨块上,通过种植体稳定性测量仪测量出种植体稳定系数(ISQ),评价种植体的初期稳定性,进行实验比较分析。结果发现:随着过盈量的增加,初期稳定性升高;随着骨缺损程度的增加,初期稳定性下降。在三壁骨缺损下,当种植体与种植窝之间无过盈量时,其ISQ值均小于40;而当过盈量为0.2 mm时,其ISQ值均大于50。这说明,种植体与种植窝之间是否有过盈量,对种植体初期稳定性的影响非常大。当种植体周围是一壁骨缺损时,其ISQ值基本都小于40,此时应增大过盈量来增加种植体的初期稳定性。针对不同程度的骨壁缺损,种植体在设计时所需的过盈量是不同的,这为之后面向即刻种植的个性化拟自然牙种植体的设计提供一定的理论参考。     

新研制的老年不稳定型股骨粗隆间骨折半髋假体有限元分析

对计算机辅助设计的新型股骨粗隆间骨折半髋假体进行模拟人体植入后的三维有限元分析,检验其设计的合理性。对1名60岁正常男性志愿者进行双下肢的股骨中上段CT扫描,以DICOM格式导入Mimics11.1软件,建立股骨近端模型,模拟AO分型中A2.2型骨折(大、小粗隆均有骨折的不稳定型股骨粗隆间骨折)形态建立老年不稳定型股骨粗隆间骨折的模型,将计算机辅助设计生成的新型半髋假体的Pro/E文件导入骨折模型中按手术要求进行装配,然后利用Mimics11.1软件进行网格划分、单元保形优化以及按灰度进行单元弹性模量赋值,最后导入Ansys11.0软件生成三维有限元模型,加载负荷,进行假体植入后股骨应力分布的量化分析研究。所研制的半髋假体植入人体后,力学加载后的应力云图显示假体柄与股骨接触应力主要由股骨粗隆部以下的骨干部所承担,最大平均Von Mises应力值在17.69～26.41 MPa,而大、小粗隆处的应力水平较低,最大平均Von Mises应力值分别为2.76和4.95 MPa。对于老年骨质疏松患者,所研制的股骨粗隆间骨折半髋假体属远段生物固定型假体,符合股骨粗隆间骨折治疗的要求,不易导致骨折分离和假体失稳。     

组织工程化干细胞联合PRP在骨不连中的临床应用

目的 比较骨不连患者采用组织工程干细胞联合PRP和常规开放固定+有效植骨治疗的临床疗效。方法 将骨不连患者43例分为治疗组22例和对照组21例,治疗组患者采用组织工程化干细胞联合PRP移植治疗,对照组采用开放内固定+有效植骨治疗。比较患者两组手术时间、出血量、住院费用、住院时间、切口愈合等级、有无取自体骨等相关指标。结果 随访9~15个月后,治疗组骨折愈合率为86.36%,对照组骨折愈合率为85.70%,组间比较,差异无统计学意义（P＞0.05）;在手术时间、出血量、住院费用、住院时间方面,对照组均高于治疗组,差异有统计学意义（P＜0.05）;切口愈合方面,对照组有2例患者出现Ⅱ级愈合,治疗组患者均为Ⅰ级愈合;有无取自体骨:治疗组无一例取自体骨,对照组均取自体骨。结论 组织工程化干细胞联合PRP可作为一种有效的治疗骨不连的方法,较常规手术方法更微创,操作更简便,损伤小,节约经济,减少住院时间,未来可作为治疗骨不连的一种有效的方法。     

斜外侧椎间融合结合不同内固定方式治疗退变性腰椎侧凸的有限元分析

目的 运用三维有限元分析法验证斜外侧椎间融合(oblique lateral interbody fusion, OLIF)辅助不同内固定方式治疗退变性腰椎侧凸(degenerative lumbar scoliosis, DLS)的生物力学稳定性。方法 建立L1～S1三维有限元DLS模型(模型1),模拟L2～5连续三节段OLIF手术及其结合不同内固定方式,分别建立单纯OLIF(stand-alone OLIF)模型(模型2)、椎体钉棒固定模型(模型3)、单边椎弓根螺钉固定模型(模型4)和双边椎弓根螺钉固定模型(模型5)。在直立、前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转工况下,记录并分析各模型融合节段活动度(range of motion, ROM)、融合器及内固定的应力及其分布情况。结果 6种运动工况下,模型2～5融合节段整体ROM均小于模型1;与模型1相比,模型3、4的ROM降幅大于模型2、小于模型5;前屈和后伸工况下,模型4与模型5的ROM降幅相仿;左右侧弯工况下,模型3与模型5的ROM降幅相仿。在所有运动工况下,模型3、4融合器应力峰值大于模型5、小于模型2;其中,模型3的L2～3、L3...