髖臼后柱順行拉力螺釘置釘導(dǎo)向器的研制與應(yīng)用.pdf

1、目的:
　　1、研究利用數(shù)字骨科技術(shù)，模擬置入髖臼后柱順行拉力螺釘，測量髖臼后柱順行拉力螺釘置釘?shù)闹冕攨?shù)，為設(shè)計(jì)髖臼后柱順行拉力螺釘置釘導(dǎo)向器提供數(shù)字解剖學(xué)幫助;
　　2、運(yùn)用骨盆標(biāo)本，模擬髖臼后柱順行拉力螺釘固定的手術(shù)工程，螺釘置釘釘?shù)赖慕馄蕦W(xué)參數(shù)進(jìn)行測量，以驗(yàn)證三維重建骨盆的數(shù)字化模型測量方法和研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性;
　　3、設(shè)計(jì)并制作出髖臼后柱順行拉力螺釘置釘導(dǎo)向器的實(shí)物模型，并在尸體標(biāo)本上通過導(dǎo)向器輔助髖

2、臼后柱拉力螺釘順行置釘，分析導(dǎo)向器輔助置釘?shù)某晒β始皽?zhǔn)確性，以驗(yàn)證導(dǎo)向器設(shè)計(jì)的合理性和準(zhǔn)確性;
　　4、開始初步的臨床應(yīng)用，探討導(dǎo)航模板輔助前柱鋼板聯(lián)合后柱拉力螺釘固定髖臼骨折這一手術(shù)方式的可行性。
　　第一章 髖臼后柱逆行拉力螺釘固定置釘解剖學(xué)數(shù)字模型研究
　　隨機(jī)選取2012年5月至2013年7月收入我院并行完整骨盆螺旋CT(GEMediCalsystems/lightsDeed 16型)掃描的42例患者。將CT圖

3、像以.DICOM格式儲存并導(dǎo)入醫(yī)學(xué)影像互交控制系統(tǒng)(Mimics15.00，比利時(shí))。將重建的骨盆三維模型向同側(cè)旋轉(zhuǎn)45°（相當(dāng)于髂骨斜位X線片），予半透明化處理，在髖臼后柱模擬逆行置入三維圓柱體，調(diào)整其位置，逐步增大圓柱體的直徑至6.5mm，在不同的平面上觀察虛擬圓柱體是否穿出髖臼后柱的骨皮質(zhì)或者進(jìn)入髖關(guān)節(jié)。同時(shí)向各個(gè)方向旋轉(zhuǎn)三維重建模型觀察圓柱體，確保圓柱體未穿出骨皮質(zhì)或者進(jìn)入髖關(guān)節(jié)。測量進(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)釘方向和拉力螺釘最大長度。制備截骨

4、面并測量。所得數(shù)據(jù)用SPSS 19.0軟件行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，各組數(shù)據(jù)以“均值±標(biāo)準(zhǔn)差”（X±s）表示，兩獨(dú)立樣本計(jì)量資料間的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分析比較各指標(biāo)在男女之間的差異。髖臼后柱虛擬植入的三維圓柱體置入點(diǎn)位于坐骨結(jié)節(jié)內(nèi)外側(cè)緣的中線上，距坐骨結(jié)節(jié)最遠(yuǎn)端的距離平均為(17.41±3.12)mm，三維圓柱體的最大直徑為(11.71±4.86)mm，平均最大長度為(129.40±6.94)mm。與水平面

5、、冠狀面和矢狀面的夾角分別為(70.81±6.35)°、(14.73±8.13)°和（9.81±5.29）°，其中三維圓柱體的最大直徑、長度以及它與矢狀面的夾角在男、女性之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。髖臼后柱各個(gè)截骨面中最小的內(nèi)外徑平均為(20.25±2.51)mm，各截骨面中最小的前后徑平均為(19.37±3.10)mm;均明顯大于虛擬三維圓柱體的平均最大直徑。結(jié)論:1.髖臼后柱虛擬植入的三維圓柱體的進(jìn)釘點(diǎn)位于坐骨結(jié)節(jié)內(nèi)外側(cè)緣的

6、中線上，距坐骨結(jié)節(jié)最遠(yuǎn)端的距離平均為(17.41±3.12)mm。2.髖臼后柱均可置入6.5mm的拉力螺釘，男性在矢狀面上的進(jìn)針角度和置入的拉力螺釘長度均大于女性。3.髖臼后柱拉力螺釘?shù)闹睆讲荒芡ㄟ^截骨面的內(nèi)外徑、前后徑及截骨面的圓盤直徑來確定。4.數(shù)字骨科技術(shù)為髖臼后柱逆行拉力螺釘固定的應(yīng)用解剖學(xué)研究提供了方便，并能有效地輔助該技術(shù)的臨床應(yīng)用。
　　第二章 順行拉力螺釘固定髖臼后柱骨折進(jìn)釘?shù)慕馄蕦W(xué)數(shù)字模型研究
　　順行拉力

7、螺釘在髂骨翼內(nèi)板的進(jìn)針點(diǎn)O至弓狀緣的垂直距離OP平均為(12.38±2.54)mm;P點(diǎn)至骶髂關(guān)節(jié)最前緣G的距離平均為(18.42±6.18)mm;拉力螺釘與平面a的夾角∠ψ平均為(37.47±4.01)°;與弓狀緣的夾角∠θ平均為（55.43±2.64）°;能植入拉力螺釘?shù)钠骄畲笾睆綖?10.80±2.95)mm，平均最大長度為（127.36±6.91）mm。PG距離，女性組比男性的長(21.75mm＞13.24mm)，且兩者差異有

8、顯著性意義(t=10.320，P＜0.0001);圓柱體與平面a的夾角∠ψ，女性組比男性的大(40.93°＞33.28°)，兩者差異有顯著性意義(t=6.792，P＜0.0001);置入圓柱體的長度方面，男性比女性的長(134.51 mm＞122.76mm)，兩者差異有顯著性意義(t=9.944，P＜0.0001)，置入圓柱體的直徑方面，男性比女性的大(11.85mm＞9.57mm)，兩者差異同樣有顯著性意義(t=2.878，P=0.0

9、061)，而進(jìn)針點(diǎn)O到弓狀緣的垂直距離OP、虛擬三維圓柱體與弓狀緣的夾角在男女性別間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論:1.髖臼后柱順行拉力螺釘?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)位于髖臼上方的髂骨內(nèi)板表面，進(jìn)釘點(diǎn)(0)至弓狀緣的最短距離(OP)平均為(12.38±2.54)mm;P點(diǎn)至骶髂關(guān)節(jié)最前緣(G)的距離(PG)平均為(18.42±6.18)mm。2.髖臼后柱均可置入6.5mm拉力螺釘，男性在進(jìn)釘方向外傾角和拉力螺釘長度、直徑方面較女性大。3.數(shù)字骨科技術(shù)為髖臼后柱逆

10、行拉力螺釘固定的應(yīng)用解剖學(xué)研究提供了方便，并能有效地輔助該技術(shù)的臨床應(yīng)用。
　　第三章 順行拉力螺釘固定髖臼后柱骨折的解剖學(xué)骨盆干性標(biāo)本的研究
　　順行拉力螺釘在髂骨內(nèi)板表面的進(jìn)針點(diǎn)(0)至弓狀緣的最短距離(OP)平均為（11.94±3.03）mm;P點(diǎn)至骶髂關(guān)節(jié)最前緣(G)的距離(PG)平均為（18.00±7.03）mm;進(jìn)針角度的外傾角∠ψ平均為（37.95±3.89）°;進(jìn)針角度的后傾角∠θ平均為(57.10±5.06

11、)°。能置入拉力螺釘?shù)钠骄畲笾睆綖?11.90±2.52)mm，平均最大長度為(129.75±3.13)mm。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，男性與女性髖臼后柱順行拉力螺釘進(jìn)釘點(diǎn)和進(jìn)項(xiàng)角度存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，女性進(jìn)釘點(diǎn)的PG距離，進(jìn)針角度的外傾角∠ψ比男性要大(P＜0.001;P＜0.001)，盡管進(jìn)釘點(diǎn)的OP距離和進(jìn)針角度的后傾角∠θ男女之間的差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.188;P=0.737)。此外，男性與女性髖臼后柱順行拉力螺釘?shù)淖畲箝L度和最大直徑

12、同樣存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.018; P=0.033)。髖臼后柱各個(gè)截骨面中最小內(nèi)外徑截骨面位于D平面，內(nèi)外徑平均為(19.62±2.65)mm，髖臼后柱各個(gè)截骨面最小前后徑截骨面位于E平面，前后徑平均為(18.23±2.03)mm;均大于拉力螺釘?shù)钠骄畲笾睆?11.90±2.52)mm。結(jié)論:1.髖臼后柱順行拉力螺釘?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)位于髖臼上方的髂骨內(nèi)板表面，進(jìn)釘點(diǎn)(0)至弓狀緣的最短距離(OP)平均為（11.94±3.03）mm;P點(diǎn)至骶

13、髂關(guān)節(jié)最前緣(G)的距離(PG)平均為（18.00±7.03）mm。2.髖臼后柱均可容納6.5mm拉力螺釘，男性在進(jìn)釘方向外傾角和拉力螺釘長度、直徑方面較女性大。3、半骨盆干性標(biāo)本的測量驗(yàn)證了三維重建骨盆數(shù)字模型的測量結(jié)果，證明三維重建骨盆數(shù)字模型測量方法準(zhǔn)確可靠。4.測量髖臼后柱螺釘固定的釘?shù)绤?shù)為設(shè)計(jì)髖臼后柱順行拉力螺釘?shù)闹冕攲?dǎo)航模板的提供了解剖基礎(chǔ)。
　　第四章 髖臼后柱骨折順行拉力螺釘固定導(dǎo)向器的設(shè)計(jì)及初步驗(yàn)證
　　

14、具體操作如下:安放鋼板，釘孔對準(zhǔn)進(jìn)釘點(diǎn)，裝上導(dǎo)向器。術(shù)者左手把持鋼板并維持其在骨盆上的穩(wěn)定性，右手持電鉆(鉆頭直徑2.0 mm)通過導(dǎo)向器準(zhǔn)備通道，測深并擰入相應(yīng)長度的螺釘。本實(shí)驗(yàn)置入的螺釘直徑均為6.5mm。對每具標(biāo)本上出針點(diǎn)位置、置釘成功率及可置入螺釘?shù)拈L度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)針的出針點(diǎn)位置情況有以下3種:1、螺釘?shù)臏?zhǔn)確植入髖臼后柱的髓腔，出釘點(diǎn)位于坐骨結(jié)節(jié);2螺釘?shù)那皟A角過大或者過小，出釘點(diǎn)穿出髖臼后柱的后外側(cè)面或者進(jìn)入坐骨閉孔;3

15、、螺釘?shù)耐鈨A角過大或者過小，出釘點(diǎn)穿出髖臼后柱內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)穿出或進(jìn)入髖關(guān)節(jié)。因此，本課題中將出針點(diǎn)位于坐骨結(jié)節(jié)認(rèn)為導(dǎo)航模板準(zhǔn)確定位;出釘點(diǎn)穿出髖臼后柱的后外側(cè)面或者進(jìn)入坐骨閉孔、出釘點(diǎn)穿出髖臼后柱內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)或者進(jìn)入髖關(guān)節(jié)則為失敗。采用Fisher確切概率法，比較兩種不同置釘方法的效果有無差別，P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果:成功地制作出與設(shè)計(jì)一致的導(dǎo)向器，導(dǎo)向器組采用導(dǎo)向器輔助置釘方法成功率可達(dá)到75％，其中，從髖臼后柱后外側(cè)面穿

16、出有2例，進(jìn)入坐骨閉孔有1例，從內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)穿出的1例，進(jìn)入關(guān)節(jié)的1例。對照組采用傳統(tǒng)的置釘方法，成功率只有35％，其中，從坐骨結(jié)節(jié)穿出的有7例，從髖臼后柱后外側(cè)面穿出有3例，進(jìn)入坐骨閉孔有0例，從內(nèi)外側(cè)骨皮質(zhì)穿出的6例，進(jìn)入關(guān)節(jié)的4例。導(dǎo)向器組的置釘成功率明顯大于對照組，兩者存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.024)?？梢?，導(dǎo)向器輔助置釘可明顯地提高髖臼后柱骨折拉力螺釘內(nèi)固定置釘?shù)某晒β屎蜏?zhǔn)確性，同時(shí)也證明上述拉力螺釘導(dǎo)向器解剖學(xué)參數(shù)測量方法正確