骨盆及髋臼三维有限元模型单元选择及构建生物力学意义

目的：寻求骨盆及髋臼三维有限元模型构建中三维有限元模型单元的选择以及构建，为骨盆、髋臼生物力学研究及手术仿真模拟提供精确模型。方法：在获得的骨盆及髋臼三维CT图像数据矩阵中移动立方体，骨骼内部采用六面体单元，骨骼表面采用Marching Cube算法，建立四面体代替等值面，构建骨盆及髋臼三维有限元模型单元。结果：综合Marching Cube算法和传统方法构建三维有限元模型，所构建模型表面光滑连续，不仅能够分析骨骼表面应力应变分布，同时保留内部应力应变分布的特点。结论：结合传统三维有限元模型构建方法，在模型表面使用四面体单元，模型内部采用六面体单元，构建表面连续平滑的骨盆和髋臼有限元模型，不仅能够反应内部应力应变分布，而且能够模拟分析骨骼表面应力应变分布。     

骨盆骨折及其康复的研究进展

骨盆骨折多因巨大暴力直接作用，挤压或撞击骨盆所致，由于伤情多数严重，常合并大量出血，休克发生率很高，又常常合并腹腔、盆腔脏器，泌尿生殖道损伤骨盆骨折是比较复杂的损伤，手术治疗也十分复杂，骨盆两侧由髂骨、坐骨、耻骨及后方的骶骨组成，髂骨与骶骨组成骶髂关节，前方两耻骨形成耻骨联合。作用于半侧骨盆的主要暴力是外旋、内旋和垂直剪力。外旋暴力作用于半侧骨盆可使耻骨联合断裂，骶棘韧带、前侧骶髂韧带破裂，产生开卷样的损伤，导致旋转性不稳定，可以一侧或两侧同时发生。内旋暴力(侧方压迫型)系因外力直接撞击髂骨嵴的侧方，或间接作用于股骨头，产生后侧骶髂关节复合结构的压缩骨折和前方耻骨支骨折。其前后损伤可在同一侧(同侧型)或在对侧(即所谓桶柄型)。后者有显著的旋转畸形可致畸形愈合。垂直剪力，外力与骨盆的骨小梁交叉，产生明显移位及软组织损伤，导致外伤性半侧骨盆向颅侧方向移位。由于其制伤机制有一定的特殊性，骨盆骨折的治疗首先应处理其并发症，如骨盆骨折合并大出血、尿道损伤、膀胱损伤、直肠损伤及并存的其他损伤，这些并发症常致患者死亡或发生严重后果。即使在良好条件下，有时也难做到早期活动。估计待对骨盆的生物力学有更多了解，固定方法得到进一步改进后，可以缩短卧床时间，提早功能锻炼，应该成为今后骨盆骨折的研究方向。     

骨盆髋臼模型不同加载方式的力学变化及其临床意义

目的:对模仿站立及坐位两种状态对骨盆髋臼加载后进行三维有限元模型力学分析,观察相关力学参数变化。方法:①湿髋臼标本模型来源于解放军第二军医大学解剖学教研室。髋臼:对一具成年湿骨盆尸体标本行CT扫描成像得到每层横截面图像,提取边界坐标,利用有限元分析软件ANSYS5.6构建髋臼三维模型,并划分为121239个结点、112491个单元。同时将骶髂关节和耻骨联合部位锁定,模仿站立位对髋臼加载,力的方向按股骨颈力线方向,大小为400N(约80kg体质量一半)。分析加载后髋臼的三维力场分布。②骨盆模型:2004-08从自愿者中随机选取正常成年男性,然后行CT扫描。CT扫描范围从第3腰椎至坐骨结节,将扫描后图像用ANSYS5.6软件构建正常骨盆模型,并划分为356710个单元格。固定好正常骨盆模型的两侧坐骨结节,模仿坐位对骨盆加载,于腰椎上施加一竖直向下的力,大小为500N,方向与Z轴相反,通过有限元分析计算获取应力分布图像。结果:①髋臼三维有限元模型模仿站立位加载后在耻骨支、坐骨支、方区部、骶髂关节部、髋臼后壁部有较高应力出现,单元结构所受到的平均等效应力为(11.578～23.437)MPa。②骨盆三维有限元模型模仿坐位加载后在骶髂关节及坐骨结节部有较高应力出现,单元结构所受到的平均等效应力为(15.734～20.286)MPa。结论:实验结论提示,骨盆髋臼骨折的内固定应强调以满足术后早期卧床功能训练为目的的有效内固定,避免早期负重。     

天鹅型记忆加压接骨器记忆生物力学实验研究

目的 通过对天鹅型记忆加压接骨器(swan—like memorycompres-sion．connector，SMC)进行力学测定，分析相关记忆生物力学意义。方法 分别选取成人尸体湿肱骨，制作骨折模型，包绕压敏胶片后以SMC固定，测定加压支和环抱支固定骨折时的应力值。结果 环抱支与肱骨接触部位的应力范围是2．42～22．68N，而SMC加压支在骨折断面产生的应力较大区的压应力为13．6MPa左右。结论 SMC的环抱支应力有利于固定骨折两断端，加压支在骨折断面形成的应力场有利于骨折的愈合。     

先天性巨指(趾)症治疗六例

我们1966年～1989年,共治疗6例先天性巨指(趾)症患者。男4例,女2例,年龄1～6岁4例,15～22岁2例,单侧5例,双侧1例,4例为足趾,2例为手指,受累指(趾)外形粗大,皮肤发亮且柔软而富弹性,无感觉异常,活动不灵活,     

大转子后半截骨在髋臼骨折手术显露中的应用

目的 探讨大转子后半截骨在涉及臼顶后上部的髋臼骨折手术显露中的作用.方法 2000年1月至2008年1月收治32例涉及臼顶后上部的髋臼骨折患者,其中28例获得随访,男16例,女12例;平均年龄39.9岁(16～73)岁;新鲜骨折19例,陈旧性骨折9例.所有患者均采用大转子后半截骨入路进行显露,采用髋臼三维记忆内固定系统固定髋臼骨折及大转子截骨块.结果 28例患者术后获平均48.9个月(19～95个月)随访.根据Matta标准:解剖复位17例,满意复位10例,不满意复位1例.所有髋臼骨折均一期愈合,未出现骨折移位.所有截骨块均获骨性愈合,平均愈合时间为14周.无骨不连、截骨块近端移位、内固定松动、断裂及深部感染等并发症发生.其中1例患者髂腹股沟切口发生浅表感染,经定期换药后切口二期愈合;2例患者骨折愈合后出现内固定刺激征,术后6个月取出大转子部位内固定.外展肌力根据美国医学研究委员会分级系统评定:4级3例,3级1例,其余患者肌力末受明显影响.采用d'Aubigne & Postel 临床分级标准评定髋关节功能:优10例,良15例,可2例,差1例,优良率为89.3%.结论 大转子后半截骨入路能够提供可靠的臼顶后上部显露,可以满足髋臼骨折的复位要求.

Abstract：

Objective To explore whether posterior trochanteric osteotomy can provide adequate exposure to facilitate surgery for acetabular fractures.Methods From January 2000 to January 2008, 32 cases of acetabular fracture involving the acetabular dome underwent posterior trochanteric osteotomy for a better exposure to facilitate internal fixation with acetabular tridimensional memory fixation system(ATMFS).Of the 32 cases, 28 were followed up.They were 16 men and 12 women, with a mean age of 39.9 years (16 to 73) .There were 19 fresh fractures and 9 old ones.Results Twenty-eight cases were followed up for an average of 48.9( 19 to 95) months .According to Matta criteria, anatomical reduction was achieved in 17 cases, satisfactory reduction in 10 cases, and unsatisfactory reduction in one old fracture.All the fractures got direct bony union with no displacement or deep infection.All the osteotomy fragments healed within 14 weeks without any nonunion, proximal migration, loosening or breakage of hardware or deep infection.Superficial infection occurred in one patient but healed after regular dressing.Two patients had to sustain removal of the implants from greater trochanter because of irritation.According to the Medical Research Council (MRC) grading system, the strength of the abductors was of Grade 4 in 3 patients, of Grade 3 in one patient and normal in the rest.By the modified d'Aubigne & Postel scoring system, the excellent to good rate was 89.3%.Conclusion Posterior trochanteric osteotomy can provide an adequate exposure of the acetabular dome without such complications as nonunion, proximal replacement or weakness of the abductors which often occur after the conventional oblique osteotomy.     

天鹅型形状记忆合金接骨器对实验性骨折愈合中皮质骨胶原构筑与力学性能的影响

目的探讨天鹅型形状记忆合金接骨器(SMC)对实验性骨折愈合中皮质骨胶原构筑和力学性能的影响。方法45只新西兰大白兔双侧肱骨干截骨后,随机选取一侧用SMC固定,另一侧用4孔动力加压接骨板(DCP)固定;分别于术后2、4、8、16、32周各处死9只动物取材,4只用于扫描电镜观察固定段皮质骨胶原构筑的变化,5只用于骨干扭转生物力学性能的测定。结果SMC组在整个固定过程中,皮质骨结构与正常对照组相比无明显变化。而DCP组术后4周,胶原排列出现稀疏,局部有小吸收陷窝形成;术后8周时,胶原排列紊乱,且有多个吸收腔形成;术后16周时,胶原纤维出现中断;术后32周,骨质疏松化更加明显。术后2周时,两组肱骨骨断端尚未形成骨性连接,不能测得力学数据。术后4～32周,SMC组骨折愈合部位的扭转刚度明显优于DCP组,差异有统计学意义(F= 5．468,P＜0．05)。术后16周,SMC组骨折愈合部位的力学性能即接近正常,而DCP组术后16周扭转刚度即不再增加。结论SMC具有材料特性和几何构型上的优势,对骨干不产生应力遮挡效应,而且能有效防止骨质疏松的发生,使骨的力学性能尽早恢复。     

股骨骨折骨不连的生物力学因素及其对策

目的：探讨股骨骨折骨不连的生物力学因素，并提出相应的对策。方法：68例股骨干骨折骨不连经带锁髓内钉治疗，13例股骨远端骨折骨不连实施动力髁螺钉(DCS)内固定术，治疗同时行自体髂骨髓腔内外植骨术。结果：81例股骨骨折骨不连患者随访8～24个月，平均14个月。68例股骨干骨不连治疗后，有5例出现主钉或锁钉折断，经再次行带锁髓内钉内固定加植骨术治愈，其余患者不连端全部愈合；13例股骨远端骨不连经DCS内固定术后全部愈合。81例平均愈合时间为6．5个月。根据骨折愈合及功能恢复综合指标评定疗效，本组优54例，良21例，差6例，优良率92．6％。结论：股骨骨折骨不连的主要原因为内收肌群的生物力学因素导致内固定失败造成；股骨干骨折及骨不连手术内固定应以髓内固定为主，股骨髁部骨折及不连接应选用坚强的DCS系统。     

不同物种髋臼的骨小梁方向

背景：有研究认为骨的形态结构与其所处的应力环境密切相关。由于人类直立行走的运动方式,可能会影响髋臼骨小梁的方向。目的;观察不同物种髋臼骨小梁方向的差异。方法：X射线观察由解放军第二军医大学解剖教研室和山东大学生命科学院提供的成人双侧髋骨干燥标本和成年恒河猴髋骨标本,将采集到的图像输入Imagineproplus6．0,经快速傅里叶变换后,得出O°--180°的频谱值,计量不同的角度骨小梁的数量。结果与结论：人类髋骨在O°及90°频谱值最大,与骶耻束与髂坐束的方向符合。而恒河猴髋骨的频谱值分布较为弥散,没有明显的峰值。说明人类髋臼区域骨小梁主要沿90°及180°方向分布,与特化的骶耻束与髂坐束的方向符合,说明髂坐束的出现是与直立行走密切相关的。     

髋臼骨折ABC分类系统的可信度评价

目的对髋臼骨折ABC分类系统进行可信度评价。方法于已行手术治疗的1 122例髋臼骨折患者的病例资料库中按ABC分类系统3个亚型中每种亚型随机抽取20例,再分为2组: 平片组30例(提供骨盆正位、髂骨斜位、闭孔斜位X线片)及平片+CT组30例(提供X线片、二维CT)。抽取1~5年资、5~10年资、10~15年资各3位骨科专业医生,对平片组和平片+CT组影像资料进行读片并根据ABC分类系统做出诊断;每位观察者只读片而不知晓其他临床资料。于第1次读片(第1阶段)3个月后将相同的病例资料打乱顺序,再次请原3组人员进行读片(第2阶段)。对两次的结果进行统计分析,计算Kappa值进行一致性检验,以评估观察者间的可信度和可重复性。结果不同观察者间在第1和第2两个阶段的一致性分别为: 平片组0.66、0.71,平片+CT组0.67、0.72;同一观察者前后两次读片可重复性分别为: 平片组0.75,平片+CT组0.78;高年资组医生诊断的可信度和可重复性相对较高。结论以ABC分类系统对髋臼骨折进行分类诊断时,可以获得一致度较高的诊断结果;CT虽然对于髋臼骨折的治疗具有重大的指导意义,但并不能明显提高对髋臼骨折分类诊断的可信度。