髖臼后柱順行拉力螺釘置釘導向器的研制與應用.pdf

1、目的:
　　1、研究利用數(shù)字骨科技術，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)，為設計髖臼后柱順行拉力螺釘置釘導向器提供數(shù)字解剖學幫助;
　　2、運用骨盆標本，模擬髖臼后柱順行拉力螺釘固定的手術工程，螺釘置釘釘?shù)赖慕馄蕦W參數(shù)進行測量，以驗證三維重建骨盆的數(shù)字化模型測量方法和研究結果的準確性和可靠性;
　　3、設計并制作出髖臼后柱順行拉力螺釘置釘導向器的實物模型，并在尸體標本上通過導向器輔助髖

2、臼后柱拉力螺釘順行置釘，分析導向器輔助置釘?shù)某晒β始皽蚀_性，以驗證導向器設計的合理性和準確性;
　　4、開始初步的臨床應用，探討導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數(shù)字模型研究
　　隨機選取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格式儲存并導入醫(yī)學影像互交控制系統(tǒng)(Mimics15.00，比利時)。將重建的骨盆三維模型向同側旋轉45°（相當于髂骨斜位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或者進入髖關節(jié)。同時向各個方向旋轉三維重建模型觀察圓柱體，確保圓柱體未穿出骨皮質或者進入髖關節(jié)。測量進釘點、進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)計學處理，各組數(shù)據(jù)以“均值±標準差”（X±s）表示，兩獨立樣本計量資料間的比較采用兩獨立樣本t檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。分析比較各指標在男女之間的差異。髖臼后柱虛擬植入的三維圓柱體置入點位于坐骨結節(jié)內外側緣的中線上，距坐骨結節(jié)最遠端的距離平均為(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)計學差異(P＜0.05)。髖臼后柱各個截骨面中最小的內外徑平均為(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。結論:1.髖臼后柱虛擬植入的三維圓柱體的進釘點位于坐骨結節(jié)內外側緣的

6、中線上，距坐骨結節(jié)最遠端的距離平均為(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)字骨科技術為髖臼后柱逆行拉力螺釘固定的應用解剖學研究提供了方便，并能有效地輔助該技術的臨床應用。
　　第二章 順行拉力螺釘固定髖臼后柱骨折進釘?shù)慕馄蕦W數(shù)字模型研究
　　順行拉力

7、螺釘在髂骨翼內板的進針點O至弓狀緣的垂直距離OP平均為(12.38±2.54)mm;P點至骶髂關節(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)，而進針點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)計學意義。結論:1.髖臼后柱順行拉力螺釘?shù)倪M釘點位于髖臼上方的髂骨內板表面，進釘點(0)至弓狀緣的最短距離(OP)平均為(12.38±2.54)mm;P點至骶髂關節(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)字骨科技術為髖臼后柱逆

10、行拉力螺釘固定的應用解剖學研究提供了方便，并能有效地輔助該技術的臨床應用。
　　第三章 順行拉力螺釘固定髖臼后柱骨折的解剖學骨盆干性標本的研究
　　順行拉力螺釘在髂骨內板表面的進針點(0)至弓狀緣的最短距離(OP)平均為（11.94±3.03）mm;P點至骶髂關節(jié)最前緣(G)的距離(PG)平均為（18.00±7.03）mm;進針角度的外傾角∠ψ平均為（37.95±3.89）°;進針角度的后傾角∠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)計學分析，男性與女性髖臼后柱順行拉力螺釘進釘點和進項角度存在統(tǒng)計學差異，女性進釘點的PG距離，進針角度的外傾角∠ψ比男性要大(P＜0.001;P＜0.001)，盡管進釘點的OP距離和進針角度的后傾角∠θ男女之間的差異不具有統(tǒng)計學意義(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)計學差異(P=0.018; P=0.033)。髖臼后柱各個截骨面中最小內外徑截骨面位于D平面，內外徑平均為(19.62±2.65)mm，髖臼后柱各個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。結論:1.髖臼后柱順行拉力螺釘?shù)倪M釘點位于髖臼上方的髂骨內板表面，進釘點(0)至弓狀緣的最短距離(OP)平均為（11.94±3.03）mm;P點至骶

13、髂關節(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、半骨盆干性標本的測量驗證了三維重建骨盆數(shù)字模型的測量結果，證明三維重建骨盆數(shù)字模型測量方法準確可靠。4.測量髖臼后柱螺釘固定的釘?shù)绤?shù)為設計髖臼后柱順行拉力螺釘?shù)闹冕攲Ш侥０宓奶峁┝私馄驶A。
　　第四章 髖臼后柱骨折順行拉力螺釘固定導向器的設計及初步驗證
　　

14、具體操作如下:安放鋼板，釘孔對準進釘點，裝上導向器。術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)通過導向器準備通道，測深并擰入相應長度的螺釘。本實驗置入的螺釘直徑均為6.5mm。對每具標本上出針點位置、置釘成功率及可置入螺釘?shù)拈L度進行統(tǒng)計。實驗中導針的出針點位置情況有以下3種:1、螺釘?shù)臏蚀_植入髖臼后柱的髓腔，出釘點位于坐骨結節(jié);2螺釘?shù)那皟A角過大或者過小，出釘點穿出髖臼后柱的后外側面或者進入坐骨閉孔;3

15、、螺釘?shù)耐鈨A角過大或者過小，出釘點穿出髖臼后柱內側骨皮質穿出或進入髖關節(jié)。因此，本課題中將出針點位于坐骨結節(jié)認為導航模板準確定位;出釘點穿出髖臼后柱的后外側面或者進入坐骨閉孔、出釘點穿出髖臼后柱內側骨皮質或者進入髖關節(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認為差異有統(tǒng)計學意義。結果:成功地制作出與設計一致的導向器，導向器組采用導向器輔助置釘方法成功率可達到75％，其中，從髖臼后柱后外側面穿

16、出有2例，進入坐骨閉孔有1例，從內側骨皮質穿出的1例，進入關節(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，從坐骨結節(jié)穿出的有7例，從髖臼后柱后外側面穿出有3例，進入坐骨閉孔有0例，從內外側骨皮質穿出的6例，進入關節(jié)的4例。導向器組的置釘成功率明顯大于對照組，兩者存在統(tǒng)計學差異(P=0.024)?？梢?，導向器輔助置釘可明顯地提高髖臼后柱骨折拉力螺釘內固定置釘?shù)某晒β屎蜏蚀_性，同時也證明上述拉力螺釘導向器解剖學參數(shù)測量方法正確