复杂髋臼骨折复位及内固定的数字技术模拟研究

目的　探讨数字医学技术在复杂髋臼骨折复位及手术模拟中的应用。 方法　采集1例髋臼骨折患者的骨盆CT图像,在Mimics 14.01软件上进行三维重建,并利用Geomagic Studio 11.0软件进行骨折的复位和内固定的手术模拟,提出手术指导方案。术后三月再次采集患者骨盆CT图像,三维重建后与术前设计进行比较,评价应用数字技术开展复杂髋臼骨折的术前设计的效果。 结果　根据Tile分型：该病例为C2-3型。Mimics软件重建的骨盆三维模型可准确反映复杂性髋臼骨折的三维立体结构,利用Geomagic软件移动骨折碎片,进行骨折复位,并精确测量出相关的各项数据和进行内固定的放置设计。术后随访钢板与螺钉非常接近术前设计的位置。 结论　应用数字医学技术有助于直观地显示骨盆内部情况并明确分型,并能实现骨折复位及内固定模拟等操作,实现复杂髋臼骨折的术前设计,提高了手术精确性。     

3D打印结合Union Plate跨弓状缘髋臼解剖钢板在复杂髋臼骨折中的应用

目的探讨术前在3D打印模型上规划后柱螺钉用于髋臼骨折内固定的可行性和安全性,评价这种联合技术对复杂髋臼骨折治疗的早期临床结果。方法回顾性分析华中科技大学同济医学院附属协和医院自2018年6月至2019年8月行复杂髋臼骨折的15例患者资料,根据CT数据行骨盆3D打印,得到1∶1(含髂血管)仿真模型,术前在三维模型上模拟手术固定,并规划后柱拉力螺钉,将螺钉消毒以备术中使用。术中采用高位髂腹股沟入路,并使用Union Plate跨弓状缘髋臼解剖钢板+后柱拉力螺钉进行固定。结果全部患者的手术均按照术前计划顺利进行,平均手术时间172 min(150~290 min),术中平均出血量620 m L(200~1 500 mL);所有后柱螺钉均成功置入,术中透视螺钉位置、长度良好。术后根据Matta标准评价骨折复位情况。其中优9例,良6例,优良率100%。按照Matta改良的Merle d'Aubigne和Postel评分评价髋关节功能,其中优8例,良5例,可2例,优良率为86.7%。围术期出现闭孔神经麻痹1例,随访3个月好转;未观察到切口感染、血栓形成、螺钉松动或断裂等并发症。结论通过术前3D打印模拟手术、规划后柱拉力螺钉,结合跨弓状缘髋臼解剖钢板治疗复杂髋臼骨折置钉成功率高,安全性好,个体化强,效果可靠。     

髋臼骨折的Letournel-Judet分型诊断及手术治疗

目的 探讨髋臼骨折的Letournel-Judet分型诊断及手术治疗方法.方法 45例髋臼骨折,术前经X线片及髋臼CT明确诊断,采用Letournel-Judet分型后,分别用Kocher-Langenbeck入路30例,髂腹股沟入路11例,前后联合入路4例,应用骨盆重建钢板和螺丝钉内固定.结果 全部病例获得随访,平均随访时间28.4个月.骨折复位按Matta标准,解剖复位35例,满意复位8例,不满意复位2例.根据改良merled'Aubigne和Postel的髋臼骨折临床结果评分标准,优14例,良20例,一般7例,差4例,优良率为75.5％.结论 术前完善影像学检查,正确分型,合理的手术入路,术中尽可能解剖复位及坚强内固定是提高髋臼骨折手术疗效的关键.     

数字化结合3D打印技术辅助复杂骨盆骨折的手术设计

目的　探讨Mimics14. 11软件数字化结合3D打印模型模拟手术辅助复杂骨盆骨折内固定的手术设计。 方法　筛选1例复杂骨盆骨折患者,将患者的骨盆及全套内固定物的薄层CT数据导入Mimics 14.11软件,进行骨折三维建模、骨折块虚拟复位、建立骨盆内固定物标准件库、选取最佳匹配的钢板及螺钉。3D打印出患者1:1的骨盆实体模型, 在模型上按照数字化设计进行模拟手术,将骨盆重建板的位置、钉道长度和方向同数字化设计比较,确定术中使用的钢板及螺钉。最后,按照术前演练进行实际手术骨折复位、钢板内固定。 结果　模拟手术共植入2块重建钢板和15枚螺钉,钢板植入的位置、螺钉植入的方向均与数字化术前设计高度一致,钉道长度与数字化术前设计比较无显著性差异(P>0.05)。实际手术与模拟手术的手术效果一致。 结论　数字化设计结合3D打印技术实现了复杂型骨盆骨折的个体化、精准化治疗,明显减少了患者的出血量,缩短了患者的康复周期。     

复杂髋臼骨折的手术治疗

目的探讨复杂髋臼骨折的手术方法和疗效。方法回顾分析2007年4月~2010年10月治疗的41例复杂髋臼骨折患者中获得随访的33例患者的手术治疗效果。按Letoumel分类方法,其中后柱加后壁12例,横行加后壁8例,T型骨折6例,前柱加后半横行4例,双柱骨折3例。采用不同手术入路,使用重建钢板及螺钉内固定治疗。结果获得随访的患者,平均随访时间12个月(6~36个月)。随访内容包括骨盆拍片和髋关节功能评分,按改良Merled’Aubigne-Postel标准评分,其中优20例,良7例,可6例,优良率达81.8%。结论通过正确判断骨折类型,选择合适的手术入路,良好的复位和可靠的内固定,复杂髋臼骨折可以获得满意的疗效。     

髋臼骨折固定中3D打印技术辅助虚拟手术计划的疗效评价

文题释义： 3D打印技术：即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料通过逐层打印方式来构造物体的技术。 虚拟手术计划：虚拟手术仿真系统是虚拟现实技术在医学领域的一个典型应用。虚拟手术是由医学图像数据出发,应用计算机图形学重构出虚拟人体软组织模型,模拟出虚拟的医学环境,并利用触觉交互设备与之进行交互的手术系统。虚拟手术系统为医生提供一个虚拟的3D环境及可交互操作平台,逼真地模拟临床手术全过程。与传统的手术教学相比,虚拟手术具有无损伤性、可重复性和可指定性等优点。 背景：髋臼骨折因其复杂的解剖结构导致治疗难度加大,目前临床上仍以切开复位和内固定作为髋臼移位骨折的标准治疗方法。利用3D打印技术配合术前虚拟手术计划制作的患者专用预轮廓重建模板,可减少手术的侵袭性、简化手术流程。 目的：评价3D打印技术辅以虚拟手术计划与传统髋臼骨折复位重建治疗髋臼骨折的效果差异。 方法：选择2017-10-01/2018-03-01承德医学院附属医院收治的25例髋臼骨折患者,其中男14例,女11例,年龄21-60岁。采用计算机随机分为试验组(n=12)和对照组(n=13),试验组采用3D打印技术辅助虚拟手术计划预轮廓重建钢板内固定,对照组采用骨折复位后术中手工轮廓重建钢板内固定。术后X射线、非对比计算机断层扫描分析两组骨折复位情况;术后随访两组患者目测类比评分与Majeed功能评分及并发症发生情况。研究通过承德医学院附属医院伦理委员会伦理审查(批准号：LL007)。  结果与结论：①X射线片显示试验组复位效果优于对照组(P=0.038);非对比计算机断层扫描显示,试验组手术前后复位位移差优于对照组[(12.43±7.58)mm,(9.408±8.27)mm,P < 0.05];②术后随访6-12个月,试验组末次随访时的目测类比评分低于对照组[(1.6±0.6),(3.3±1.3)分,P < 0.05],两组末次随访时的Majeed功能评分比较差异无显著性意义(P=0.079);③两组术后均未出现伤口迁延不愈、内固定失效或深静脉血栓等手术相关并发症,均未发生与植入器械相关的生物相容性不良反应;④结果表明,3D打印技术辅助虚拟手术计划在髋臼骨折固定中可提高复位质量,提高髋臼骨折手术效果,减少患者术后痛苦。 ORCID: 0000-0001-9039-8435(张忠岩) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

复杂性髋臼骨折合并C型骨盆骨折的手术治疗探讨

目的探讨复杂性髋臼骨折合并C型骨盆骨折的手术治疗方法。方法通过对2002年3月~2007年11月间髋臼骨折合并骨盆骨折的病人进行分类总结,按照骨盆骨折Tile分类法和髋臼改良Judet-Letourol分类法,共有13例复杂性髋臼骨折合并C型骨盆骨折,都通过积极手术前处埋后,择期行联合切口进行切开复位钢板、螺钉内固定,平均随访治疗2.4年(0.5~4年)。结果 13例病人中除1例病人部分伤口延期至术后20天愈合外(脂肪液化),其余病人伤口均一期愈合,有2例髋臼骨折复位欠佳,术后随访0.5~4年,有1例病人创伤性髋关节炎疼痛较频繁、跛行外,另有2例只有疼痛症状,无跛行,镇痛治疗后症状缓解,有5例病人感患侧酸痛,能忍受,不影响工作及生活,有5例病人感觉与受伤前无明显差别。结论积极术前准备,尽早行骨折切开复位内固定是治疗复杂性髋臼骨折合并C型骨盆骨折的有效治疗手段,在手术入路及手术具体策略中应遵照个体化原则。     

髂腹股沟入路在髋臼骨折手术中的应用

目的：评价髂腹股沟手术入路的方法治疗髋臼骨折的疗效。方法：采用髂腹股沟入路手术治疗髋臼骨折14例,根据不同骨折类型分别选用克氏针、加压螺钉及重建钢板固定。结果：患者均获6—18个月随访,平均12个月。髋臼骨折复位情况依据Matta评分标准,解剖复位12例,满意复位2例。依据患者的感觉、关节功能及X线片3个方面进行疗效评价,优9例、良4例、一般1例,优良率92．6％。结论：手术是治疗复杂髋臼骨折的有效方法,髂腹股沟入路对复杂髋臼骨折手术治疗是一个良好的选择。     

虚拟现实技术应用于髋部骨折手术仿真的建立

背景：髋部骨折的病情较复杂,临床医师选择适当治疗方案和手术入路的主要依据来源于影像学检查,常难以准确判断空间立体关系。 目的：探讨基于64排螺旋CT扫描数据对髋部骨折进行虚拟手术设计的可行性和临床应用价值。 方法：将髋部骨折患者.dicom格式CT数据导入Mimics软件,进行图像分割,建立骨折三维模型并进行虚拟复位,将.stl格式复位模型导入Imageware12.0,根据钢板放置位置选择合适长度钢板,螺钉固定。并快速成型形成实体与导航模板。 结果与结论：重建三维可视模型可准确反映出骨折特点、骨折移位方向和程度,并可进行任意旋转观察,实现了内固定手术模拟。可见术前应用计算机辅助虚拟现实手术设计可以制定合理的个体化手术方案,有很好的临床应用价值。     

30例髋臼骨折的治疗体会

目的 探讨髋臼骨折的有效治疗方法。方法 回顾分析资料完整30例髋臼骨折病例，非手术治疗7例，采用持续骨牵引。手术治疗23例，主要采用切开复位钢板、螺钉、钢针固定。结果 随访10个月－3年（平均26月），根据Matta髋臼骨折复位标准，非手术治疗组5例满意复位，2例复位不满意；手术治疗组解剖复位10例，较满意复位10例，不满意复位3例。患髋功能：非手术组优良率为71．4％；手术组优良率为87％。结论 髋臼骨折有手术指征应早期手术治疗，根据骨折类型选择手术入路与固定材料。     

胫骨近端骨折内固定数字化设计对临床修复治疗的指导

背景：CT重建骨折三维模型不能进行虚拟复位、内固定,不能制定合理的修复方案,无法完全满足临床骨科医师的需要。 目的：应用医用软件Mimics、Solidworks在胫骨近端骨折中三维重建、复位并设计内固定方案,指导临床修复手术,并观察其修复效果。 方法：纳入40例胫骨近端骨折患者,进行高速CT薄层扫描,在Mimics中对骨折进行重建、复位,以Solidworks进行内固定钢板、螺钉的选择和设计,并在骨折复位三维模型上进行虚拟内固定。临床据此方案进行骨折修复手术,术后观察患者的骨折愈合及自我评价情况(MacNab标准)。 结果与结论：所有骨折均进行了三维重建、复位,以准确的内固定钢板及螺钉进行了虚拟内固定。临床骨折修复过程顺利,按术前设计的数字化方案成功完成,效果满意。40 例患者获随访12-24 个月,骨折愈合时间12-18周,平均13.6周;完全负重时间15-17周,平均15.8周。患者自我评价依据MacNab标准：优29例,良9例,可2例,差0例,优良率95%。术中钢板和螺钉规格、进钉长度、直径、位置、角度等与术前高度一致。提示应用Mimics及Solidworks可在个人电脑上设计出胫骨近端骨折内固定的数字化方案,可以为现实手术提供良好参考。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

数字骨科技术在股骨转子间骨折植入物修复前的规划作用

BACKGROUND: Intertrochanteric fractures can be generally treated by surgical treatment. Along with deep research on the biomechanics of the proximal femur, proximal femoral locking compression plate appears recently. The locking plate fixation is not strong, can reduce the local stress shielding, and maintain optimal system stability, but fracture fixation failure often occurs due to the inappropriate choice of nail plate.  OBJECTIVE: To evaluate the value of digital orthopedics technology in preoperative planning in locking plate fixation for intertrochanteric fracture. METHODS: Forty intertrochanteric fracture patients receiving CT tomography femur upper segment were selected and divided into two groups. In the conventional group, after reading X-ray films and CT images, patients received locking plate fixation. In the computer planning group, before repair, fracture model was established using Mimics software to segment fracture fragments, simulate operation reset and 3-matic software was used to reconstruct locking plate and screws. Locking plate was assembled with Mimics to obtain the best plate position, best screw angle and screw length. Proximal femoral locking compression plate fixation was performed. Fluoroscopy times, operation time, blood loss and fracture healing time were compared in both groups. RESULTS AND CONCLUSION: Three-dimensional models of proximal femur were reconstructed, and a series of data were obtained. The optimal position of each plate was obtained from each patient. The screw length was predicted, so preoperative operation planning was realized. All patients were followed up for 6-20 months. Fluoroscopy times, operation time, and blood loss were significantly less in the computer planning group than in the conventional group (P < 0.05). No significant difference in fracture healing time was detected between the two groups (P > 0.05). These findings suggest that digital orthopedics technology used in intertrochanteric fracture can simulate the locking plate position, determine the screw placement angle and length of the screw in advance, and reduce fluoroscopy times, operation time, blood loss and screw position misalignment.       

数字化颈前路螺钉内固定方案设计：Ⅱ型齿状突骨折的临床应用

背景：Ⅱ型齿状突骨折的治疗存在难度大、风险高以及颈椎稳定性和颈椎活动度之间的选择难点。 目的：探讨计算机软件应用于Ⅱ型齿状突骨折三维重建、复位以及数字化内固定设计的方法和临床应用。 方法：将1具颈椎标本制作成Ⅱ型齿状突骨折类型,进行高速CT薄层扫描,在Mimics中对骨折模型进行重建、复位,以Solidworks进行螺钉的设计,并在骨折复位三维模型上进行虚拟内固定,以此指导临床。 结果与结论：对骨折标本模型进行了三维重建、复位,根据三维模型测量数据,完成虚拟螺钉内固定,并成功指导临床手术。结果显示,应用Mimics及Solidworks可在计算机上设计出用于治疗Ⅱ型齿状突骨折的数字化螺钉固定,对临床手术有很好的参考意义。     

耻骨上支骨折髓内螺钉进钉通道的数字解剖学研究

目的　以数字解剖学的方法评估耻骨上支骨折髓内螺钉内固定的安全进钉通道。 方法　回顾性分析我科17例成人患者（34例半骨盆）的骨盆计算机断层扫描（CT）图像,采用Mimics软件,依据耻骨上支骨折的常见部位,置入虚拟圆柱体,采用三维测量工具,测量最大进钉通道,最大长度,探寻进钉点位置,进钉通道大小与角度之间的特征规律,确定安全范围。 结果　对于内侧1/2骨折,虚拟三维圆柱体的最大直径平均为（9.64±0.79）mm,长度为（67.88±6.07）mm,螺钉与矢状面的夹角变化范围为（44.03±　2.29）°～（50.41±3.33）°;对于外侧1/2骨折,虚拟三维圆柱体的最大直径平均为（11.25±1.45）mm,长度为（96.82±6.76）mm,螺钉与矢状面的夹角变化范围为（36.12±2.76）°～（43.38±3.30）°。在男性和女性之间的差异有统计学意义,内外侧两组数据之间的差异有统计学意义。 结论　耻骨上支进钉通道的确定可提高耻骨上支骨折髓内螺钉固定的安全性与准确性。     

3D打印应用于髋臼骨折数字化设计的实验研究

目的　探讨髋臼骨折数字化设计及实施的可行性方案并以3D打印技术进行验证。  方法    采集52例临床髋臼骨折薄层CT扫描数据,在Mimics14.0中进行三维建模和虚拟骨折复位并在复位模型上优化预设植入钢板位置和虚拟钉道模拟、测量钉道长度,三维切割预设植入钢板部位骨块并3D打印,据此进行钢板折弯。将所有骨折块进行3D打印为实体模型结合折弯钢板进行内固定植入模拟。将钢板现实位置、螺钉方向和长度同数字化设计比较。  结果    总植入61根重建钢板,螺钉424颗,钢板植入位置和螺钉植入方向均与数字化设计高度吻合,钉道长度与数字化设计进行配对t检验,P=0.325。  结论    （1）数字化设计结合3D打印技术能在术前完成重建钢板折弯并进行手术模拟,折弯钢板模拟植入位置、螺钉植入方向、长度和虚拟设计高度一致。（2）术前折弯重建钢板对骨折复位有一定的指导价值。     

三维重建及虚拟手术在复杂胫骨平台骨折治疗中的应用

背景：复杂胫骨平台骨折一直是创伤骨科的难题,全面的修复前评估及合理的修复前规划是临床手术的关键。 目的：探讨三维重建及虚拟手术技术在复杂胫骨平台骨折修复前评估和修复前规划中的应用价值。 方法：修复前将30例胫骨平台骨折患者CT扫描图像数据导入Mimics 13.0软件,建立复杂胫骨平台骨折三维数字化模型,对胫骨平台骨折模型进行三维数据测量,按胫骨平台三柱分型进行重新分型,在三维数字化模型上进行开窗、骨块复位、植骨的虚拟手术。 结果与结论：重建的胫骨平台骨折三维数字化模型可准确反映出骨折特点,并可进行任意角度旋转观察,可以准确的进行三柱分型。Mimics13.0软件施行的胫骨平台骨折开窗、复位、植骨的虚拟手术可以逼真模拟临床手术,并且有效估算植骨量。结果证实,三维重建及虚拟手术技术有利于复杂胫骨平台骨折的修复前评估及规划,应该作为修复前准备的常规项目。     

经皮Magic螺钉固定髋臼后柱骨折的影像解剖学

目的 探讨Magic螺钉固定髋臼后柱骨折的进钉点、方向与固定范围。方法 应用Mimics19.0软件对100例骨盆CT数据进行三维重建,在髋臼后柱置入虚拟Magic螺钉,确定螺钉进钉点、方向、长度、直径和安全范围。对有Magic虚拟螺钉固定的髋臼后柱进行截骨并建立模型,应用Geomagic Wrap 2017软件测量该螺钉通道的解剖参数。结果 Magic螺钉骨面进钉点男性位于髂前下棘向后(33.37±5.53)mm及髋臼顶头侧(13.40±3.70)mm;女性分别为(33.97±5.46)mm及(9.01±3.86)mm。男性螺钉后倾 (57.40±6.57)°,内倾(52.09±5.65)°,与髂骨翼的夹角为(15.21±3.42)°;女性为后倾(55.64±8.01)°,内倾(51.55±5.58)°,与髂骨翼夹角(9.85±3.68)°。男性螺钉最大直径为(6.97±0.98)mm,女性为(6.39±0.85)mm;男性螺钉长度为(76.73±9.20)mm,女性为(63.64±8.37)mm。男性直径5.5 mm螺钉后倾和内倾安全范围分别为(7.19±3.30)°和(9.41±3.95)°,女性直径5.2 mm螺钉后倾和内倾安全范围分别为(8.37±2.82)°和(10.32±3.93)°。在螺钉方向上,男性螺钉固定后柱的范围长度为(56.87±7.60)mm,20/50的标本螺钉可固定的骨折位于髋臼顶上,女性螺钉固定范围长度为(41.71±7.97)mm,8/50的标本螺钉可固定的骨折位于髋臼顶上。结论 经皮Magic螺钉是手术难度较大的后柱骨折微创固定方式,可固定位于后柱中上段的骨折。