本文關鍵詞：3D打印技術輔助髖白骨折數字化內固定的實驗研究

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【摘要】：目的:(1)探討以三維編輯的方式進行髖臼虛擬骨折造模的方案;(2)探討以簡化多平面三維測量的方式優(yōu)化設計髖臼骨折重建鋼板置入位置;(3)根據重建鋼板置入位置進行重建鋼板折彎模塊設計并3D打印,據此進行術前重建鋼板折彎,并在尸體標本上驗證重建鋼板唯一位置的卡位效果;(4)驗證術后重建鋼板置入位置與術前設計一致。方法:采用14具成人骨盆防腐標本(28側髖臼)為實驗材料,經過薄層CT掃描,在Mimics14.0軟件中按照Judet-Letournel分型以三維編輯的方式進行3種髖臼骨折類型的虛擬骨折造模,其中橫型+后壁9例、T型9例、雙柱10例。以簡化的多平面三維測量方式在骨盆三維模型上優(yōu)化設計鋼板置入位置及螺釘長度測量。三維切割預置入鋼板部位的骨塊并3D打印,據此指導術前鋼板的精確折彎并在標本上實施內固定物置入。術后再次進行薄層CT掃描并三維重建,將術后骨盆三維模型以STL格式文件輸出至術前設計的三維模型并進行三維配準,采集術前設計及術后螺釘釘道進釘點的三維坐標值,以其差值的絕對值為實驗精度指標,統計不同等級精度下的合格釘點,術前設計和術后進行卡方檢驗。結果:(1)總置入鋼板64塊,鋼板位置均與術前設計的高度一致;(2)總置入螺釘339枚,沒有螺釘進入關節(jié)腔;(3)進釘點術前術后XYZ軸坐標差值絕對值分別為0.35±0.29、0.32±0.29及0.36±0.30mm�？ǚ綑z驗結果顯示:當進釘點精度≥1.3mm時,卡方檢驗χ2=2.26,p0.05;(4)3D打印的重建鋼板折彎模塊能夠指導術前重建鋼板的精確折彎,使之與模塊高度吻合,折彎好的重建鋼板在術中能找到而且只有一個位置與之良好敷貼,實現唯一位置的卡位效果;(5)以三維編輯的方式完成了3種類型的虛擬骨折造模,其中橫型+后壁9例、T型9例、雙柱9例。結論:(1)基于多平面三維測量理念制定的髖臼骨折內固定置入方案,可以通過3D打印技術實現現實內固定置入,而優(yōu)化的置入位置能在現實內固定置入中準確再現;(2)3D打印重建鋼板折彎骨塊,能指導術前重建鋼板的精確折彎,且能在術中實現唯一位置的卡位效果,獲得理想的形態(tài)學以及生物力學固定效果;(3)髖臼骨折數字化鋼板置入的精度可用術前設計和術后的進釘點的三維坐標值的差值絕對值來衡量。
【關鍵詞】：髖臼骨折 內固定 數字化設計 3D打印 仿真手術
【學位授予單位】：福建醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R687.3
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-9
• 1 前言9
• 2 材料與方法9-30
• 2.1 材料9-10
• 2.2 方法10-30
• 2.2.1 重建鋼板的制作10
• 2.2.2 薄層CT掃描10
• 2.2.3 導入Dicom格式文件10-11
• 2.2.4 閾值設置11-12
• 2.2.5 三維編輯12-14
• 2.2.6 圖像編輯14-16
• 2.2.7 虛擬骨折造模16
• 2.2.8 三維重建16-17
• 2.2.9 布爾邏輯運算17-18
• 2.2.10 簡化的多平面三維測量18-19
• 2.2.11 虛擬釘道模擬19
• 2.2.12 切割重建鋼板折彎模塊19-20
• 2.2.13 制作打印文件20
• 2.2.14 3D打印重建鋼板折彎模塊20-21
• 2.2.15 術前鋼板折彎21-22
• 2.2.16 髖臼尸體標本內固定置入22-25
• 2.2.17 術后X線及薄層CT掃描25-26
• 2.2.18 數據采集26-29
• 2.2.19 統計學分析29-30
• 3 結果30-37
• 3.1 實驗精度30-31
• 3.2 虛擬骨折造模31-32
• 3.3 虛擬內固定32-33
• 3.4 3D打印折彎模塊33
• 3.5 術前鋼板折彎33-34
• 3.6 術中鋼板卡位34-35
• 3.7 內固定效果35-36
• 3.8 術后CT三維重建透視圖效果36-37
• 4 討論37-44
• 4.1 目前髖臼骨折內固定存在的問題37
• 4.2 髖臼骨折內固定的研究進展37-38
• 4.3 計算機輔助導航技術38
• 4.4 髖臼骨折數字化設計的進展38-39
• 4.5 快速成型技術(RP 技術)在術前手術規(guī)劃中的應用39-40
• 4.6 本課題的關鍵性思路40-41
• 4.7 本課題的相關要素41-43
• 4.8 本課題存在的不足43-44
• 4.9 展望44
• 結論44-45
• 參考文獻45-50
• 初步臨床應用50-55
• 綜述55-75
• 參考文獻67-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

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本文編號：637204