基于計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)股骨轉(zhuǎn)子間骨折六部分分型的相關(guān)研究.pdf

1、第一部分、股骨轉(zhuǎn)子間骨折六部分分型穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的有限元研究
　　目的：
　　從生物力學(xué)的角度進(jìn)一步研究股骨轉(zhuǎn)子間骨折六部分分型各型整體的生物力學(xué)影響。利用有限元分析法分析六部分分型各型骨折的穩(wěn)定性，為完善各型骨折的穩(wěn)定性評(píng)估提供進(jìn)一步的理論依據(jù)，從而為各型骨折的治療提供更有力的指導(dǎo)。
　　方法：
　　征集健康成人志愿者1名，利用CT掃描一側(cè)髖部，獲取用于建立三維有限元模型的CT橫斷面DICOM文件，使用Mimics

2、17.0、Geomagic Studio2013、Pro/Engineer5.0、Hypermesh13.0和MSC.Patran/Nastran2012軟件分別建立股骨轉(zhuǎn)子間骨折六部分分型各型骨折的有限元模型，通過設(shè)定材料屬性、邊界條件及施加載荷，模擬體重70kg人體在緩慢步態(tài)單足站立位時(shí)股骨的受力情況進(jìn)行有限元分析，得到六部分分型各型骨折的應(yīng)力分布云圖與形變位移云圖，分析其受力分布、應(yīng)力峰值位置及各部分骨折塊整體位移平均值，明確六部

3、分分型各型骨折的穩(wěn)定性特點(diǎn)。
　　結(jié)果：
　　二部分骨折的應(yīng)力主要集中在小轉(zhuǎn)子部，應(yīng)力值為133MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為6.03mm。三部分骨折（大轉(zhuǎn)子部破裂）的應(yīng)力主要集中在大轉(zhuǎn)子部，應(yīng)力值為222MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為6.91mm，大轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為7.11mm。三部分骨折（小轉(zhuǎn)子部破裂）的應(yīng)力主要集中在小轉(zhuǎn)子部，應(yīng)力值為122MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為7.31mm，小轉(zhuǎn)子部整體位移平

4、均值為4.34mm。四部分骨折的應(yīng)力主要集中在大轉(zhuǎn)子部，最大應(yīng)力值為161MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為7.87mm，大轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為8.33mm，小轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為4.66mm。五部分骨折（前外側(cè)壁破裂）的應(yīng)力主要集中在大轉(zhuǎn)子部，值為177MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為8.22mm，大轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為8.71mm，小轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為4.78mm，前外側(cè)壁整體位移平均值為4.08mm。五部分骨折（后外側(cè)

5、壁破裂）的應(yīng)力主要集中在小轉(zhuǎn)子部，值為130MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為8.57mm，大轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為8.79mm，小轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為4.73mm，后外側(cè)壁整體位移平均值為5.22mm。六部分骨折應(yīng)力主要集中在小轉(zhuǎn)子部，值為152MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為9.37mm，大轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為9.03mm，小轉(zhuǎn)子部整體位移平均值為4.88mm，前外側(cè)壁整體位移平均值為4.55mm，后外側(cè)壁整體位移平均值為5.

6、57mm。各型骨折的應(yīng)力集中部位各不相同，主要為大轉(zhuǎn)子部和小轉(zhuǎn)子部，且隨著骨折塊的增加，各部分骨折塊的整體位移平均值隨之增加，呈正比趨勢。
　　結(jié)論：
　　股骨轉(zhuǎn)子間骨折六部分分型各型骨折的應(yīng)力分布、應(yīng)力集中部位及各部分骨折塊整體體位移平均值均不相同，大轉(zhuǎn)子部和小轉(zhuǎn)子部是影響骨折穩(wěn)定性的重要部位，各型骨折穩(wěn)定性由高到低排列為：二部分骨折>三部分骨折（大轉(zhuǎn)子破裂）>三部分骨折（小轉(zhuǎn)子破裂）>四部分骨折>五部分骨折（前外側(cè)壁破裂

7、）>五部分骨折（后外側(cè)壁破裂）>六部分骨折。二部分骨折為穩(wěn)定型骨折，其余分型為不穩(wěn)定型骨折。
　　第二部分、基于CT三維圖像的股骨轉(zhuǎn)子間骨折六部分分型的計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值
　　目的：
　　驗(yàn)證初步自主研發(fā)的基于CT三維圖像的股骨轉(zhuǎn)子間骨折六部分分型的計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的效能，評(píng)價(jià)其臨床應(yīng)用價(jià)值并探討進(jìn)一步改進(jìn)的方向。
　　方法：
　　搜集2014年1月1日至2016年5月31日期間住院治療的股骨轉(zhuǎn)

8、子間骨折324例患者。依據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選，最終納入107例患者作為驗(yàn)證數(shù)據(jù)。使用影像科CT工作站將這些患者的髖部CT橫斷面圖像進(jìn)行三維重建得到骨折部位的CT三維重建圖像，然后使用切割功能將股骨上段從髖臼中切割出來，最后使用照相功能分別獲取股骨上段前側(cè)、后側(cè)、外側(cè)、內(nèi)側(cè)四個(gè)視角方向圖像保存并導(dǎo)出。由兩名骨科主任醫(yī)師與一名影像科主任醫(yī)師協(xié)商對(duì)骨折進(jìn)行分型診斷，其結(jié)果作為診斷標(biāo)準(zhǔn)。分別由CAD系統(tǒng)、1名骨科住院醫(yī)師、1名骨科主任醫(yī)

9、師分別在未知診斷標(biāo)準(zhǔn)的情況下獨(dú)立對(duì)107例患者影像學(xué)圖像進(jìn)行診斷，然后由該骨科住院醫(yī)師與骨科主任醫(yī)師聯(lián)合CAD系統(tǒng)再次進(jìn)行診斷，分別記錄其診斷結(jié)果與診斷符合率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　結(jié)果：
　　在107例患者中，CAD的獨(dú)立診斷符合率為86.9％，低于骨科住院醫(yī)師的94.4%（P>0.05），顯著低于骨科主任醫(yī)師的97.2%（P<0.05）。聯(lián)合CAD后，該骨科住院醫(yī)師的診斷符合率由94.4%提高到97.2%（P>0.05），