计算机辅助膝内翻及外翻畸形分析和精确矫形

目的探讨计算机辅助膝关节内外翻畸形分析和精确矫形的新方法,评价计算机辅助技术在膝内外翻畸形治疗中的价值。方法2005年9月～2010年9月共收治膝内、外翻畸形患者18例;膝内翻4例,膝外翻14例。其中男6例,女12例;年龄14～54岁,平均25．4岁。所有患者采用薄层CT扫描获取双下肢的二维图像数据,计算机辅助建立的双下肢三维解剖模型,将双下肢三维解剖模型导入逆向工程软件Imageware中,通过计算机辅助精确测量股骨角、胫股角、胫骨关节面夹角等参数,根据计算机辅助测量结果,选择合适的截骨部位、截骨角度,通过提取表面点云数据,CAD设计个性化辅助截骨模板,最后采用计算机模拟设计膝关节内外翻畸形的精确截骨和矫形的手术过程。术中根据计算机辅助模拟的手术方案,对4例膝关节内翻畸形患者采用胫骨近端截骨＋内固定术,14例膝关节外翻畸形患者采用股骨髁上截骨＋内固定术。采用膝关节HSS评分标准评定术前、术后的膝关节功能。结果所有患者均得到随访,随访时间9～36个月,平均18．7个月。术后早期X线证实：膝内、外翻畸形完全矫正,下肢负重力线恢复正常。术前计算机辅助测量与X线的测量值,两者测量无统计学差异（P〉0．05）;术前及术后X线测量的股骨角、胫股角、胫骨关节面夹角等参数对比,具有统计学差异（P〈0．05）。根据膝关节HSS评分标准：术前（55．4±15．2）分,术后半年（81．8±9．6）分,两者差异有统计学意义（P〈0．05）。传统方法组与计算机辅助矫形组相比,术后口角、B角和膝关节功能评分具有统计学差异（P〈0．05）。随访期间未发现有内固定失败、骨不愈合、膝内外翻复发、无神经血管损伤等并发症;其中3例患者术后2周出现异体骨排斥反应,给予伤口换药治疗后好转,随访期间未发现骨不愈合。结论采用计算机辅助膝内外翻分析和精确矫形,将膝内外翻畸形的精确矫形提升到数字化水平,具有更加精确、更加可靠、更加良好的治疗效果。     

计算机辅助逆行交锁髓内钉治疗股骨髁间髁上粉碎性骨折

目的 运用计算机辅助设计(CAD)技术对22例股骨髁间、髁上粉碎性骨折行逆行交锁髓内钉固定.探讨数字化骨科手术新方法及优越性.方法 计算机辅助设计(CAD)手术组:22例股骨髁上、髁间粉碎性骨折行CT扫描,计算机辅助三维重建解剖模型,设计骨折复位辅助模板,在模板辅助下骨折复位逆行交锁髓内钉固定;对照组:25例股骨髁粉碎性骨折行常规逆行交锁髓内钉固定.对比两组的手术时间、骨折愈合率、术后恢复程度.结果 计算机辅助组的手术时间较对照组明显缩短,骨折愈合率提高,术后并发症发生率低,两组差异有统计学意义(P＜0.05).结论 计算机辅助设计手术实现了骨科手术的数字化、个性化、精确化.     

计算机辅助技术在骨关节疾病中的应用

背景：以往采用二维图像资料如X射线片、CT、MRI扫描等进行骨关节病手术设计,在反映骨关节病变严重程度、病变位置和畸形情况等方面不全面、欠准确,而且缺少直观性。 目的：研究计算机辅助设计和快速成型技术辅助骨关节伤病手术治疗的新方法。 方法：按反求工程的基本原理,采用医学CT/MRI扫描获取106例骨伤病患者骨骼二维图像资料,采用计算机辅助三维重建建立骨、关节解剖模型,将骨、关节解剖模型输入CAD软件进行精确分析,进一步采用快速成型技术制作骨关节原型进行实物原型分析,然后将骨关节解剖模型输入计算机进行外科手术过程设计、预演,选择合适的内固定材料,计算机辅助设计、快速成型技术制作外科手术辅助模板、个性化植入物等,最后精确实施骨关节外科手术。 结果与结论：31例骨关节畸形患者术后恢复良好的解剖外形和功能;17例前后交叉韧带损伤患者术后膝关节功能良好;31例骨折患者术后3~6个月获得骨折愈合;7例个性化假体和8例内固定重建肿瘤切除后骨缺损患者,随访期间未发现内固定器械断裂、假体松动和肿瘤复发;12例髋臼发育不良患者术后恢复正常髋臼包容和良好髋关节功能。提示计算机辅助技术可应用于骨关节畸形精确数字化矫形,设计个性化假体,辅助前后交叉韧带重建,疑难假体置换,辅助特殊疑难骨折、关节内骨折、陈旧性骨折复位、固定,骨肿瘤的个性化切除设计、结构与功能重建。     

三维重建在发育性髋脱位全髋关节置换术中的应用

目的 评价三维重建在发育性髋脱位(DDH)全髋关节置换中的价值.方法 对12例12髋DDH患者行薄层CT扫描及三维重建,测量相关特征参数,所有病例均采用全髋关节置换术.结果 术中所见与三维重建图像非常相似,所有病例三维重建图像均可见髋臼及股骨近端发育异常.患侧髋臼均存在不同程度骨缺损,髋臼较健侧变小、变浅,股骨前倾角明显增大.12例患者均获得了良好的假体植入位置,患髋关节功能得到了显著改善.结论 三维重建模型能全面、直观、精确地显示髋关节的立体形态和各部位解剖结构的空间关系,对于DDH的诊断、分型及治疗均有很强的临床指导作用.     

计算机辅助技术在骨关节疾病中的应用

背景：以往采用二维图像资料如X射线片、CT、MRI扫描等进行骨关节病手术设计,在反映骨关节病变严重程度、病变位置和畸形情况等方面不全面、欠准确,而且缺少直观性。 目的：研究计算机辅助设计和快速成型技术辅助骨关节伤病手术治疗的新方法。 方法：按反求工程的基本原理,采用医学CT/MRI扫描获取106例骨伤病患者骨骼二维图像资料,采用计算机辅助三维重建建立骨、关节解剖模型,将骨、关节解剖模型输入CAD软件进行精确分析,进一步采用快速成型技术制作骨关节原型进行实物原型分析,然后将骨关节解剖模型输入计算机进行外科手术过程设计、预演,选择合适的内固定材料,计算机辅助设计、快速成型技术制作外科手术辅助模板、个性化植入物等,最后精确实施骨关节外科手术。 结果与结论：31例骨关节畸形患者术后恢复良好的解剖外形和功能;17例前后交叉韧带损伤患者术后膝关节功能良好;31例骨折患者术后3~6个月获得骨折愈合;7例个性化假体和8例内固定重建肿瘤切除后骨缺损患者,随访期间未发现内固定器械断裂、假体松动和肿瘤复发;12例髋臼发育不良患者术后恢复正常髋臼包容和良好髋关节功能。提示计算机辅助技术可应用于骨关节畸形精确数字化矫形,设计个性化假体,辅助前后交叉韧带重建,疑难假体置换,辅助特殊疑难骨折、关节内骨折、陈旧性骨折复位、固定,骨肿瘤的个性化切除设计、结构与功能重建。     

计算机辅助设计在髋臼恶性肿瘤治疗中的应用：1例报告

背景：髋臼恶性肿瘤切除重建的主要目的是在安全边缘切除肿瘤并最大限度获得骨盆稳定及下肢行走的功能。既往多是通过MRI、CT、X射线片等二维资料评估切除范围,具有相当的主观性,缺乏术前设计。计算机三维重建可从整体及各个切面评估肿瘤侵蚀范围,从而做到精确确定肿瘤切除的范围。 目的：评估计算机辅助设计在髋臼恶性肿瘤治疗中的应用价值。 方法：1例髋臼血管肉瘤患者,应用薄层CT扫描获取病变部位的二维数据,计算机三维重建解剖学模型,设计截骨范围、个体化髋臼假体及模拟手术过程。按照计算机辅助设计方案切除髋臼肿瘤组织,采用异体半骨盆+个体化全髋关节置换重建骨盆环及右髋关节。 结果与结论：异体半骨盆+个体化全髋关节置换后2个月患者开始扶拐患肢不负重行走,6个月患者行走步态基本正常,右髋关节活动良好,无疼痛不适。置换后X射线片提示人工假体与骨盆匹配良好。置换后仅右髋关节外侧有少许皮肤麻木,无深静脉血栓、假体脱位、松动等并发症。提示计算机辅助设计在髋臼周围肿瘤的治疗中有着广阔应用前景,它使手术治疗提升到个体化治疗阶段,使手术更精确、更可靠、更方便,效果更佳。     

通用型脊柱内固定系统治疗峡部裂性腰椎滑脱症

目的探讨通用型脊柱内固定系统（GSS）在腰椎滑脱症治疗中临床疗效。方法对56例峡部裂性腰椎滑脱患者采用后路腰椎管减压、椎体复位、椎间植骨融合、GSS固定治疗。术后每3个月复查X线片1次。结果52例获随访,时间6个月～5年。临床疗效按照邹德威综合评价标准：优26例,良22例,一般4例,优良率达92.31%。术后6～12个月植骨均获骨性愈合,无内固定松动、断裂。随访期间椎间隙高度维持良好,滑脱椎体复位无丢失。1例术后出现下肢深静脉血栓。结论GSS是一种疗效确实、具有复位功能的后路椎弓根螺钉系统,其操作简单、安全,并发症少。     

胸腰椎爆裂性骨折前路手术的影像学评价

目的：从影像学方面评估前路手术在胸腰椎爆裂性骨折治疗中的价值。方法：对54例胸腰椎爆裂性骨折病例行一期前路减压、植骨融合、内固定术,测量术前、术后及随访时的Cobb’s角、伤椎椎体压缩率及椎管狭窄率,并进行统计学分析。结果：5例失访,49例进行3个月～9年的随访。X线片检查提示植骨均融合,内固定位置良好。在矢状位Cobb’s角术前为（26．7±5．2）°,术后为（3．6±4．5）°,随访时为（3．8±4．9）°,术后脊柱曲度接近正常生理曲度。伤椎前缘高度压缩率由术前的49．18％±12．32％,降低到术后的13．10％±8．96％;伤椎后缘高度压缩率由术前的11．32％±4．94％,降低到术后的4．64％±3．87％;椎管狭窄率术前为55．46％±14．35％,术后为2．89％±2．15％;放射学检查各指标手术前后比较差异均有统计学意义（P〈0.01）,且随访时未发现矫正角度和高度的丢失,植骨融合率为100％．结论：前路手术是治疗胸腰椎爆裂性骨折有效的方法,它具有良好的恢复椎体高度、矫正后凸畸形、扩大椎管容积的能力。     

计算机辅助股骨粗隆部肿瘤精确切除和保髋重建的临床研究

目的研究计算机辅助股骨粗隆部肿瘤或肿瘤样变精确切除和保髋重建的新方法,评价计算机辅助技术治疗股骨粗隆部肿瘤或肿瘤样变的价值。方法 2005年1月至2014年6月共收治10例股骨粗隆部肿瘤或类肿瘤样变患者,年龄为18~53岁,其中男7例,女3例,1例骨巨细胞瘤伴动脉瘤样骨囊肿,1例骨巨细胞瘤,1例恶性淋巴瘤,1例骨纤维组织细胞瘤,1例骨软骨瘤,5例骨纤维结构不良。术前均采用CT或MRI扫描获取肿瘤及肿瘤周围组织的二维图像数据,输入Mimics软件三维重建双下肢骨骼解剖模型及股骨粗隆部肿瘤模型,根据肿瘤性质借助Imageware软件三维匹配、分析确定肿瘤切除边界,术前用Imageware、UG-NX软件设计个性化手术辅助模板,并采用计算机仿真模拟股骨粗隆部肿瘤精确切除、重建过程。最后按术前预设方案精确实施股骨粗隆部肿瘤精确切除、异体骨+内固定重建术。结果 10例均精确切除肿瘤或肿瘤样变,且保髋重建修复满意。7例病灶局限于粗隆部者采用大段异体骨、自体髂骨+股骨近端解剖钢板固定,3例肿瘤累及股骨粗隆下采用异体骨、自体髂骨+股骨重建钉固定,术后X线片显示骨缺损区域结构重建效果好,恢复了骨缺损区域解剖结构,均于术后3~6个月恢复行走功能。术后随访6个月~3年,1例恶性淋巴瘤复发并全身转移,余9例未见复发。结论计算机辅助技术可以在保留最大范围正常骨骼的情况下精确切除肿瘤和保髋重建股骨粗隆部骨缺损区域。计算机辅助技术使股骨粗隆部肿瘤切除手术更精确,疗效更佳。     

计算机辅助下膝关节周围肿瘤的精确切除与重建

目的 研究计算机辅助膝关节周围肿瘤的精确切除与重建的新方法,评价计算机辅助技术在膝关节周围骨肿瘤治疗中的价值.方法 2007年1月至2010年7月共收治6例膝关节周围肿瘤患者.其中男4例,女2例.年龄19～40岁.股骨远端骨肉瘤3例,胫骨近端骨肉瘤1例,胫骨近端软骨肉瘤2例.Enneking分期II A期2例,II B期4例.所有患者术前均采用薄层CT和MRI扫描获取骨关节和肿瘤部位的二维图像数据,计算机三维重建建立骨关节和肿瘤浸润区域解剖模型,借助逆向工程和CAD软件三维测量确定肿瘤切除范围,CAD设计个性化辅助手术模板及个性化的骨修复体,计算机辅助模拟膝关节周围肿瘤切除和重建过程.术中按照计算机辅助模拟的手术方案,完整切除肿瘤组织,其中4例患者采用"外形匹配的异体骨+定制个性化膝关节假体"、2例患者采用"外形匹配的异体骨+钢板"重建骨肿瘤切除后遗留骨缺损.随访期间采用骨与软组织肿瘤学会(Musculoskeletal Tumor Society,MSTS)保肢评分系统对随访患者进行功能评价.结果 所有患者随访10-53个月,平均30.5个月.随访期间未发现膝关节假体、钢板的断裂和松动,2例患者出现异体骨吸收,1例患者异体骨感染、行局部清创术治疗,无肿瘤复发和转移.末次随访MSTS评分为18～27分,平均23.4分,其中优4例,良2例.结论 借助于计算机辅助技术,可以实现膝关节周围肿瘤的精确切除和功能重建;异体骨复合金属假体或内固定物重建骨缺损具有良好的临床疗效和应用价值.