跖跗关节损伤的研究与诊治

跖跗关节损伤又称为Ｌｉｓｆｒａｎｃ损伤。由于其发病率较低 ,且依靠常规Ｘ线片诊断有时较困难 ,因此误诊率较高。尤其在多发伤病人 ,误诊率可高达2 0 % [1 ] 。鉴于跖跗关节损伤的早期诊断治疗存在很多问题 ,许多学者近年来对过去的治疗结果进行了总结分析 ,并就跖跗关节的局部解剖、分类、损伤机制、诊断和治疗进行了深入研究。一、解剖跖跗关节是由一系列的跖骨、楔骨和骰骨 ,以及其间相应的关节组成的精细复杂的多关节系统。跖跗关节与楔骨、骰骨和足舟骨存在着关联 ,因此有人提出“跖跗关节复合体”的概念。它包括跖跗关节、跖骨间关…     

跗跖关节骨折脱位的多层螺旋CT特征表现

目的 探讨跗跖关节骨折脱位的多层螺旋CT特征表现.资料与方法 跗跖关节骨折脱位患者23例,其中直接暴力损伤者10例,间接暴力损伤者13例.应用多平面重组(MPR)、曲面重组(CPR)、表面遮盖显示技术(SSD)及容积再现(VRT)重组技术进行图像后处理.结果 单纯骨折6例,骨折合并跗跖关节失去正常对应关系17例,其中10例关节面错位≤2 mm,3例骨折既合并>2 mln的关节错位又有≤2 mm的关节面错位.第2跖骨基底与内侧楔状骨间隙增宽,提示Lisfranc韧带损伤14例.结论 骨折(以第2、3跖骨基底骨折最常见,以跖侧常见)、关节面错位和Lisfranc韧带损伤可为跗跖关节骨折脱位多层螺旋CT扫描的特征表现.     

陈旧性跖跗关节损伤的诊疗研究进展

跖跗关节损伤是临床上比较罕见的足部损伤,近年来跖跗关节损伤发生率明显增加.跖跗关节结构较为复杂,跖跗关节损伤临床误诊、漏诊率较高.如对跖跗关节损伤认识不足,极易造成陈旧性跖跗关节损伤.本文分析了陈旧性跖跗关节损伤的病因,提出损伤的诊断要点,并总结了目前临床上常用的治疗方法.     

跖跗关节稳定的维持及其临床意义

<正>跖跗关节不仅是联系中前足的桥梁,而且是足弓的重要组成部分,在足部生物力学方面发挥重要作用。由于法国医师Jacques Lisfranc首次提出经跖跗关节水平进行截肢,故该关节又被称为Lisfranc关节。跖跗关节稳定的维持是足部正常生理功能实现的基础,若该关节的损     

问题4:何为跖跗关节复合体损伤?

解答:跖跗关节由5根跖骨、3块楔骨和骰骨组成,功能上分成3个柱结构,各柱之间有独立的关节囊;内侧柱和中间柱直接和舟楔关节相连,因而衍生出跖跗关节复合体的概念。近年来,随着交通伤等高能量损伤的增多,在造成跖跗关节损伤的同     

人体足主要骨-韧带结构三维有限元模型的建立及分析

目的:建立正常人体足主要骨-韧带结构的三维有限元模型,为足部生物力学研究提供数字平台。材料和方法:获取正常青壮年男性的左足螺旋CT扫描图像,应用逆向工程原理,通过处理序列螺旋CT图片建立足部骨结构的三维几何模型,并对其进行有限元网格划分。足部关节软骨、韧带、肌腱和足底软组织通过解剖和文献数据模拟。同时,对7具新鲜尸体标本足作生物力学测试,分析计算有限元模型及生物力学测试中足部骨骼的应力、位移变化情况。结果:建立了包括170426个节点、118342个单元的关节、骨、软骨、韧带和足底软组织在内的正常人体左足骨骼及韧带结构的三维有限元模型,较客观地反映了人体足的解剖结构和力学特性。与新鲜尸体标本的生物力学测试结果比较,位移变化有相同趋势。结论:运用逆向工程原理可有效构建人体足的三维几何模型,在此基础上基于解剖和离体标本实验结果构建其生物力学有限元模型,可用于足部生物力学变化规律的可视化分析。     

重视跖骨骨折的诊断和治疗

跖骨骨折是比较常见的损伤,约占足部骨折的35%,多由重物砸伤等直接暴力所致.在交通伤所致的足部损伤中,跖骨也是最易发生骨折的部位.最常见的是第五跖骨近端骨折,其次是第三跖骨骨折.另外,跖骨是全身最容易发生应力性骨折的部位,最常见于第二跖骨,其次是第三和第五跖骨.但目前临床上经常低估跖骨骨折畸形愈合带来的不良后果,例如跖痛症、神经瘤、创伤性关节炎,甚至平足症、蹿外翻等.     

外翻的X线研究（附30例外翻及50例健康女性足部有关角度的测量）

外翻是指　趾近节趾骨自第一跃趾关节处外翻、内旋，第一跖骨自跖趾关节处内翻，第一跖骨头向内侧突出变形。本文着重对　外翻进行有关Ｘ线方面的研究，并对３０例　外翻及５０例健康女性的足部进行有关角度的测量。     

足底主要韧带损伤对足纵弓应力分布的影响

目的 测量尸体足纵弓主要骨结构的应力分布,分析韧带损伤对其应力的影响.方法 7例正常成人新鲜尸体足标本,解剖显露足底跖筋膜、弹簧韧带、跖长韧带、跖短韧带,标记足纵弓主要骨结构.经电子万能试验机逐级加载至700 N,利用静态电阻应变测试仪和微型箔式电阻应变片,测量足底韧带损伤情况下足纵弓骨结构的表面应力,对结果进行统计学分析.结果 在足底韧带损伤前,最大应力值出现在跟骨,其次是第三跖骨、第二跖骨,均为压应力;而舟骨、腓骨、胫骨主要表现为拉应力.不同足底韧带损伤情况下骨结构表面应力差异有统计学意义(P＜0.05).结论 足底韧带损伤后,足纵弓骨结构的表面应力分布将发生改变.     

Mu外翻的X线研究：附30例Mu外播及50例健康女性足部有关角度的…

Ｍｕ外翻是指Ｍｕ趾近节趾骨自第一跖趾关节处外翻、内旋，第一趾骨自跖趾关节处内翻，第一跖骨头内向侧突出变形。本文着重对Ｍｕ外翻进行有关Ｘ线方面的研究，并对３０例Ｍｕ外翻及５０例健康女性的足部进行有关角度的测量。     

Dicom标准和Mimics软件辅助建立下颌骨三维有限元模型

目的：寻求一种更为快捷、精确的下颌骨三维有限元模型建立方法.方法：应用薄层CT,Dicom标准和Mimics软件,结合Ansys三维有限元专用软件对157层,层厚为0.5 mm的CT断层影像进行分析处理.结果：建立了更为精确,应用更为广泛的下颌骨三维有限元模型.使用Dicom标准和Mimics软件获取三维模型直接写入Ansys三维有限元软件,提高了建模效率.结论：薄层CT,Dicom标准的应用使得有限元模型的建立更为精确,同时Mimics软件直接建立三维模型,极大程度提高了建模效率.     

胫骨骨折有限元模型建立及生物力学分析

目的：建立基于CT图像的正常人和胫骨平台骨折患者的胫骨三维有限元模型,计算出骨骼模型的位移和应力分布。方法通过对1名健康成年人和1名胫骨骨折患者膝关节的多排螺旋CT扫描,获得连续断层图片,将CT断层图像导入Mimics软件中建立人体胫骨三维面网格模型后,应用ANSYS软件对模型进行体网格划分,材料赋值,生成两人胫骨有限元模型,并对模型进行分析计算。结果胫骨平台外加载荷后,正常人与患者受载面的峰值应变出现的方位相反,正常人出现在胫骨内侧,而患者则出现在胫骨外侧。两者的等效应力均沿胫骨向下逐渐减小,且均在胫骨上中1／3处出现了应力集中现象,而患者还在骨折处出现应力集中;正常人的形变位移梯度比骨折患者明显;两人在整体应力分布变化上差异明显。结论成功建立了胫骨三维有限元模型,得出了正常人与骨折患者之间胫骨的生物力学特性差异,为骨科医师手术治疗方案的制定提供了重要参考依据。     

应用Mimics软件辅助重建人体胸廓三维有限元模型的研究

目的建立人体胸廓三维有限元模型,为研究人体胸外按压的临床效果与机制提供生物力学仿真基础。方法获取1例20岁男性胸部CT扫描图像,将断层影像输入到Mimics10.1软件,利用Mimics软件的三维模型重建和有限元网格辅助划分功能,在Ansys软件中建立完整的人体胸廓三维有限元模型。结果完整重现了人体胸廓的复杂形态,建立了包括锁骨、肋骨、脊柱等结构在内的鲜明、直观的人体胸廓三维有限元模型,共1 158 085个节点、736 022个单元,并依据CT图像灰度值将胸廓模型从骨皮质到髓核区分为6种材料性质。结论利用Mimics软件辅助建立的人体胸廓三维有限元模型具有较高的真实性和精确度,能够满足人体胸廓生物力学分析的需要,为下一步人体胸廓有限元模型的分析提供了基础。     

不同弯矩作用下腰椎正常与压缩骨折模型的有限元分析

目的建立L1~3正常腰椎模型和L2椎体压缩骨折的模型,并进行有限元分析,观察在不同弯矩应力下两种模型的椎间盘及关节突的力学分布差异。方法取一位健康男性志愿者腰椎三维CT扫描图像,导入Mimics 16.0软件中,并建立L1~3椎间盘、纤维环和髓核模型,并在正常模型基础上切除L2椎体上半部分,模拟L2椎体压缩骨折(I度),再导入Hypermesh 13.0软件中进行网格划分,后导入Abaqus 14.2软件中,进行体网格划分和建立韧带结构,并在L1上表面施加500N垂直向下的力,再施加大小为5、10和15Nom的弯矩,模拟腰椎做不同幅度的前屈及后伸运动,观察L1~L2(L1~2)椎间盘、L2~L3(L2~3)椎间盘、L1关节突、L2关节突和L3关节突应力最大值及其分布情况。结果椎间盘分析结果提示,在所有工况下骨折模型压应力均比正常模型压应力高,在前屈体位比后伸体位应力高。椎间盘最大应力分布,在工况一到工况七下:正常模型L1~2椎间盘分布规律为由椎间盘的右前方转变为椎间盘的左后方,骨折模型L1~2椎间盘分布规律为由左前方到右后方;L2~3椎间盘的正常模型和骨折模型分布规律均为由右后方到左前方,再到右后方。关节突分析结果提示,在工况一到工况七,两模型的所有关节突最大应力值均表现为由大到小,再到大的过程。关节突最大应力分布无规律,大部分分布于右侧下关节突。结论有限元力学分析显示腰椎压缩骨折后,伤椎的椎间盘和关节突的压应力较正常椎体增大,提示骨折后可能脊柱退变加速。相对关节突,椎间盘的应力分布较规律,关节突应力分布的不规律可能提示骨折后脊柱后柱退变加速部位具有不确定性。     

构建国人头颈三维有限元模型

目的研究构建国人头颈三维有限元模型。方法依据正常国人头颅CT、MRI断层扫描图像，识别确定重建对象，对皮肤、颅骨采用灰度阈值法、轮廓跟踪算法及B样条曲线拟合法进行自动重建；对其他结构采用人机对话方式提取边界关键点，进行重建实体。定义结构材料参数后划分网格。筛选相邻体积交接面节点，粘连节点完成建模。结果完成包含皮肤、颅骨、硬膜、静脉窦、脑灰白质、脑干、小脑、脑室系统、颈椎及颈髓的国人头颈三维有限元模型。模型单元及节点数分别为168733，80535，总质量约5．14kg。结论利用医学影像资料，采用轮廓跟踪算法等数字图像技术可半自动实现人颅脑复杂结构的三维重建。     

点接触锁定接骨板固定股骨干骨折的三维有限元分析

目的 探讨点接触锁定接骨板固定股骨干横行骨折的生物力学性能.方法 通过CT扫描和软件建立股骨三维模型,采用计算机辅助技术设计出点接触锁定接骨板的三维模型.模型装配后,采用ANSYS软件分析在四点前后弯曲、轴向压缩和扭转三种不同受力情况下,股骨和点接触锁定接骨板的应力分布情况.结果 (1)系统在四点前后弯曲条件下,股骨各个螺孔处无明显应力集中现象,接骨板应力集中于边缘.(2)系统在轴向压力作用下,股骨螺孔处的最大应力集中于最远端螺孔处,接骨板应力集中于中间两个螺孔处.(3)系统在扭转载荷下,股骨干两端螺孔处受力较大,接骨板应力集中于中部及中间两个螺孔处.结论 在四点前后弯曲、轴向压缩和扭转三种载荷下,接骨板上应力集中于板边缘或者中间,而股骨的应力都集中在骨折位点最近的两个螺孔或最远的两个螺孔处.     

猪下颌骨枪弹伤的三维有限元仿真模拟

目的 建立猪下颌骨三维有限元模型,动态模拟子弹侵彻下颌骨过程,探讨颌面部枪弹伤有限元分析方法.方法 将CT所获得的本地猪下颌骨医学数字图像通讯(digital imagins and communications in medicine,DICOM)数据通过MIMICS软件进行三维重建,然后利用ANSA软件划分网格建立猪下颌骨三维有限元模型,并在LS-DYNA软件中仿真7.62 mm制式弹致伤过程,仿真结果与实体动物实验数据对比,验证三维有限元模型和仿真方法的可行性.结果 建立了几何外形高度相似的猪下颌骨枪弹伤三维有限元模型,成功仿真了7.62 mm制式子弹枪弹伤动态损伤过程,部分仿真数据与动物实验数据有较高一致性.结论 有限元法在颌面部火器伤基础研究中有较好的推广应用价值.     

有限元法计算大鼠胫骨骨密度变化

目的利用有限元法计算力载荷引起的大鼠胫骨骨密度变化。方法利用大鼠胫骨的工业CT扫描图像,建立其三维计算机模型;应用Beaupr啨提出来的内部骨重建方程,采用有限元法计算骨密度的变化。结果得到了各单元的骨密度变化量,及密度变化量的分布图。结论计算结果与生物实验结果吻合,证明了计算结果的准确性。     

过伸复位治疗胸腰椎压缩性骨折的三维有限元分析

目的研究有限元分析应用于胸腰椎压缩性骨折治疗过程中的结构力学特性。方法选取T11~L2椎体压缩性骨折患者10例,根据其210层CT影像学检查结果建立T11~L2椎体压缩性骨折的有限元模型,对已完成的模型实施有效验证后模拟并建立过伸手法复位三维模型,根据分析计算结果探究受压缩椎骨复位前后形状变化以及各位置压力分布情况。结果通过构建胸腰椎压缩性骨折的三维有限元模型,其模拟外观直观清晰且具有结构力学应力分析能力,给予手法复位后其压缩的椎体出现较为明显的过伸,同时,在其过程应用的手法复位原理与经典的胸腰椎体力学试验结果一致。三维有限元分析相比传统研究方法更为精确可靠,其成本较低,更易于操作研究。结论利用建立三维有限元分析技术研究胸腰椎压缩性骨折以及手法复位的力学特点,其结果直观、精确,易于分析比对且操作简易,值得广泛应用及推广。