【摘要】： 目的依據(jù)三維CT圖像數(shù)據(jù),計算機上重構(gòu)出三維股骨頭壞死模型,直觀化確定壞死的部位,測出壞死病灶的體積、重建壞死立體形狀并與股骨頭壞死大體標本的體積比較,探討其準確性及臨床實際意義。 方法59例(92髖)ARCOⅡ期股骨頭壞死患者,男44例,女15例,平均年齡37.5歲(26～58歲)。激素性壞死20例(35髖),酒精性壞死31例(49髖),創(chuàng)傷性壞死4例(4髖),特發(fā)性壞死4例(4髖)。ARCO分期:Ⅱ期92髖。所有患者行MRI檢查確診為ARCOⅡ期股骨頭壞死后,每位患者雙髖均進行三維CT掃描,層厚(Thick)為1mm,間隔(Gap)為0,獲得髖關(guān)節(jié)三維CT圖像的DICOM格式數(shù)據(jù)。利用自行研發(fā)的股骨頭壞死測量軟件將圖像導入,提取出股骨頭及其壞死區(qū)域的輪廓。并直接讀取股骨頭及其壞死組織區(qū)域的體積及兩者之間的百分比、壞死占各個象限的百分比,同時提取壞死的立體形狀。臨床隨診以股骨頭塌陷作為觀察的終點,對未塌陷的患者至少觀察24個月。使用SAS9.1軟件對重建股骨頭與真實股骨頭及壞死體積的差異進行t檢驗,方差分析對不同病因的股骨頭壞死體積進行分析,運用決策樹(decision tree)和logistic回歸方法分析各參數(shù)與塌陷的相關(guān)性。對發(fā)展到Ⅲ期或Ⅲ期以上的需要人工關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者中,隨機選擇8髖,在行人工關(guān)節(jié)置換術(shù)之前再次三維CT掃描,術(shù)后將取出的完整股骨頭頸部鋸開,保留股骨頭部分。劈成5～6份,在每一層斷面上用咬骨鉗去除壞死組織至硬化骨。使用移水法測出大體股骨頭及其壞死病灶的體積,與計算機所得結(jié)果相比較,進行統(tǒng)計學分析。 結(jié)果重構(gòu)的三維股骨頭模型上可見股骨頭壞死區(qū)域多位于股骨頭的外上方,與大體股骨頭壞死病灶的位置符合。計算機測量塌陷的58髖中股骨頭壞死病灶的體積與整個股骨頭的體積比為36.8%±12.5,無塌陷的34髖中骨頭壞死病灶的體積與整個股骨頭的體積比為17.3%±5.2。在塌陷的股骨頭中,壞死在股骨頭分布體積比為:q1象限:23.4%±8.7,q2象限:23.6%±11.7,q3象限:12.1%±8.1,q4象限:14.4%±7.9,q5象限:9.0%±6.8,q6象限:11.8%±7.9,q7象限:1.6%±2.6,q8象限:3.9%±5.3;未塌陷股骨頭壞死在股骨頭分布體積比為:q1象限:34.2%±5.8,q2象限:29.6%±14.9,q3象限:11.8%±9.8,q4象限:11.3%±12.1,q5象限:6.0%±8.1,q6象限:6.0%±6.8,q7象限:0.5%±2.5,q8象限:0.4%±1.3。計算機上測得整個股骨頭的體積為50251.05±5630.49mm~3,大體測量整個股骨頭的體積為50855.53±6056.49 mm~3,兩者的體積差為604.48±114.6 mm~3,在統(tǒng)計學上無顯著性差別(配對t=-1.49,P=0.179)。計算機上股骨頭壞死病灶的體積為21756.48±3065.88 mm~3,大體測量股骨頭壞死區(qū)域的體積為22213.67±2785.76mm~3,兩者的體積差為457.19±849.71 mm~3,統(tǒng)計學上無顯著性差別(配對t=-1.52,P=0.172)。所有病例中,酒精性股骨頭壞死測量體積比為:33.55%±5.8,激素性壞死體積比:26.74%±9.6,創(chuàng)傷性壞死體積比:40.41%±10.3,特發(fā)性骨壞死體積比:18.39%±4.7。各組間比較有顯著性差異(F=2.720,P=0.035)。所有92髖根據(jù)經(jīng)計算機重建出壞死三維形狀,分為穹窿狀、分葉狀、啞鈴狀、圓球狀、橘瓣狀,其中激素性壞死穹窿狀23髖、分葉狀3髖、啞鈴狀2髖、圓球狀6髖、橘瓣狀1髖;酒精性壞死穹窿狀21髖、分葉狀6髖、啞鈴狀7髖、圓球狀8髖、橘瓣狀7髖;創(chuàng)傷性壞死穹窿狀1髖、分葉狀0髖、啞鈴狀0髖、圓球狀3髖、橘瓣狀0髖;特發(fā)性壞死穹窿狀1髖、分葉狀0髖、啞鈴狀0髖、圓球狀2髖、橘瓣狀1髖;在58髖塌陷股骨頭中,穹窿狀30髖、分葉狀4髖、啞鈴狀6髖、圓球狀12髖、橘瓣狀6髖,無塌陷的34髖中,穹窿狀16髖、分葉狀5髖、啞鈴狀3髖、圓球狀7髖、橘瓣狀3髖。對壞死體積比、分布象限體積比、壞死形狀、病因與塌陷進行l(wèi)ogistic回歸分析發(fā)現(xiàn),壞死體積比(vol),q2象限壞死體積比與塌陷相關(guān)性有統(tǒng)計學差異,P值分別為0.0001和0.0015。決策樹分析顯示,當壞死體積比(vol)＞23.48%,94.6%(53/56)髖出現(xiàn)塌陷,當壞死體積比(vol)≤23.48%,同時q2象限壞死體積比＞45.13%,83.3%(5/6)髖出現(xiàn)塌陷,q2象限壞死體積比≤45.13%則無塌陷發(fā)生(0/30)。結(jié)論CT圖像計算機三維重建可以精確地重構(gòu)出股骨頭壞死的三維模型,可以幫助臨床骨科醫(yī)師直觀、立體化地理解股骨頭壞死病灶的形狀和位置。能夠準確地計算壞死病灶的體積,其結(jié)果可信,與大體測量相符合。股骨頭壞死病灶體積的大小、壞死體積的分布位置與股骨頭塌陷的危險性密切相關(guān)。Logistic回歸分析及決策樹(decision tree)分析結(jié)果表明股骨頭壞死體積比在預(yù)測股骨頭塌陷中起重要作用,當壞死體積比大于23%,即有塌陷的危險。股骨頭壞死的分布在小范圍壞死中對預(yù)測塌陷起重要作用,當壞死體積比小于23%,如果壞死分布在第二象限(股骨頭前內(nèi)上方)占整個壞死體積百分比大于45%,股骨頭有塌陷的危險。
【學位授予單位】：中國協(xié)和醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：R681.8;R816.8
【圖文】：

圖1CT原始數(shù)據(jù)導入一計算機中總界向中以鼠標選中要分割的股骨頭，然后啟動分割，軟件進入調(diào)整11，算和L自動生成的的股針頭套索位置，并從頭頸交界處在，然后分害lJ股骨頭股骨頭的立體形形狀、體積自動生成。(圖3，，，，，，，，口.‘..目.....................獷，困里困生叫‘平移絲絲}到叫回退標記}叫望翌竺竺巨口觀察，

圖 1CT原始數(shù)據(jù)導入一計算機中3.在軟件總界向中以鼠標選中要分割的股骨頭，然后啟動分割，軟件進入分割界面(圖2)，調(diào)整11，算和L自動生成的的股針頭套索位置，并從頭頸交界處在固定層!fIl選擇三個點，然后分害lJ股骨頭股骨頭的立體形形狀、體積自動生成。(圖3、圖4)，，，，，，，，口.‘..目.....................獷，困里困生叫‘平移絲絲}到叫回退標記}叫望翌竺竺巨口觀察，困i竺叫坐標幾氣、尸_·’‘:.萬萬萬門...山.自...自自庫度嗜不‘而圖2股骨頭分割

3.在軟件總界向中以鼠標選中要分割的股骨頭，然后啟動分割，軟件進入分割界面(圖2)，調(diào)整11，算和L自動生成的的股針頭套索位置，并從頭頸交界處在固定層!fIl選擇三個點，然后分害lJ股骨頭股骨頭的立體形形狀、體積自動生成。(圖3、圖4)，，，，，，，，口.‘..目.....................獷，困里困生叫‘平移絲絲}到叫回退標記}叫望翌竺竺巨口觀察，困i竺叫坐標幾氣、尸_·’‘:.萬萬萬門...山.自...自自庫度嗜不‘而圖2股骨頭分割

【引證文獻】

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 魏秋實;股骨頭壞死證候?qū)W及中醫(yī)藥治療適應(yīng)癥的規(guī)范化研究[D];廣州中醫(yī)藥大學;2012年

本文編號：2769295