數(shù)字技術(shù)在人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中的應(yīng)用解剖學(xué)研究.pdf

1、目的:
　　探索把數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于臨床人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù),為臨床選擇更適配的人工全髖關(guān)節(jié)假體提供新的方法。
　　材料與方法:
　　1.數(shù)字模型和全髖關(guān)節(jié)假體數(shù)據(jù)庫的建立:13例正常成人(不分種族、性別,排除畸形和有骨盆外傷史者)的骨盆(掃描自髂嵴至股骨小轉(zhuǎn)子下至少2cm)及膝關(guān)節(jié)和42-56號(hào)的髖臼假體和01-4號(hào)鈦合金股骨柄(矩形,HA微孔)假體連續(xù)CT掃描,掃描條件:16排螺旋CT,骨組織窗,電壓120kv,電流30

2、0mA,層距1mm,掃描數(shù)據(jù)以dicom3.0標(biāo)準(zhǔn)直接存儲(chǔ)。將CT掃描數(shù)據(jù)輸入電腦,Mimics軟件直接讀取dicom格式的CT斷層圖像,經(jīng)定位圖像,組織圖片,二次內(nèi)插值處理,界定骨組織閾值,軟件自動(dòng)形成各層面骨組織輪廓曲線,每層圖像經(jīng)邊緣分割、選擇性編輯及補(bǔ)洞處理,區(qū)域增長(zhǎng)分割出近端股骨與骨盆、全髖關(guān)節(jié)假體,去除冗余數(shù)據(jù),經(jīng)3D計(jì)算建立骨盆、近端股骨、膝關(guān)節(jié)和全髖關(guān)節(jié)假體的數(shù)字模型并以STL格式導(dǎo)出。
　　2.髖關(guān)節(jié)形態(tài)參數(shù)的數(shù)

3、字模型研究:將骨盆、近端股骨及膝關(guān)節(jié)數(shù)字模型以STL格式導(dǎo)入U(xiǎn)G Imagewre12.0,應(yīng)用軟件功能,提取髖臼內(nèi)表面輪廓,用軟件功能擬合半球,截取半球底面的點(diǎn)云,擬合簡(jiǎn)單曲線圓,得到圓的直徑即為髖臼的橫徑R;將半球的點(diǎn)云投影到底面,選取底面的中心點(diǎn)與中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半球點(diǎn),兩點(diǎn)建立直線即為髖臼的高度H;建立骨盆的正中矢狀面和冠狀面,以半球的球心和半球的最高點(diǎn)的連線確定髖臼軸,髖臼軸與矢狀面的角度為外展角;髖臼軸與冠狀面的角度為前傾角;提

4、取股骨頸點(diǎn)云建立擬合圓柱的中心軸線即股骨頸中心軸,股骨頸中心軸與髁軸(內(nèi)外髁中點(diǎn)的連線)的夾角為股骨頸前傾角;以股骨大轉(zhuǎn)子的頂點(diǎn)與髁軸的中點(diǎn)作股骨長(zhǎng)軸,股骨長(zhǎng)軸與股骨頸中心軸之間的角度為頸干角;在小轉(zhuǎn)子中點(diǎn)上20mm截取股骨的橫斷面點(diǎn)云,建立擬合橢圓,橢圓的長(zhǎng)軸為股骨橫斷面的長(zhǎng)軸,長(zhǎng)軸與小轉(zhuǎn)子中點(diǎn)下20mm處橫截面中心建立股骨近端髓腔的長(zhǎng)軸面,測(cè)量長(zhǎng)軸方向上的髓腔內(nèi)徑T;計(jì)算干骺端髓腔開大指數(shù)MCFI(T20/T-20)。
　　3

5、.將數(shù)據(jù)輸入SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　4.建立需行人工全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者骨盆數(shù)字模型,測(cè)量患側(cè)的髖臼大小選擇對(duì)應(yīng)的髖臼假體,對(duì)比小轉(zhuǎn)子上10mm近端股骨和股骨柄橫斷面選擇合適的假體。
　　5.根據(jù)術(shù)前選擇的假體施行手術(shù),術(shù)后6個(gè)月根據(jù)harris評(píng)分進(jìn)行評(píng)價(jià),并與同期行傳統(tǒng)人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者的harris評(píng)分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較。
　　結(jié)果:
　　1.13例骨盆三維模型數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果分析:髖臼前傾角、

6、外展角與身高、性別、年齡、側(cè)別因素?zé)o顯著性差異;股骨頸前傾角及頸干角與側(cè)別、年齡、性別及身高因素?zé)o顯著性差異;髖臼高度及髖臼橫徑與側(cè)別和年齡無顯著性差異,而與身高、性別因素有顯著性差異,P<0.05,髖臼高度與身高因素的相關(guān)系數(shù)r=0.858,n=13,P<0.05,經(jīng)檢驗(yàn)有顯著相關(guān)性。髖臼橫徑與身高因素的相關(guān)系數(shù)r=0.974,n=13,P<0.05,經(jīng)檢驗(yàn)有顯著相關(guān)性;T20與 T-20與性別、年齡、身高因素有顯著性差異,但無顯著相