本文關鍵詞：數(shù)字化技術結合3D打印技術在股骨頭缺血性壞死中的臨床相關研究

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【摘要】：研究背景股骨頭缺血性壞死是嚴重致殘性疾病,通常發(fā)生在20~50歲人群,據(jù)報道美國每年新增股骨頭缺血性壞死患者1~2萬人,其中5%~12%的患者會接受人工全髖關節(jié)置換治療。目前有效預防股骨頭塌陷、延遲關節(jié)置換方法成為當前研究熱點。其中帶血管蒂髂骨瓣移植是臨床常用術式之一,但術中股骨頭壞死病灶清除主要依靠術者經驗,存在病灶定位不準確、壞死灶清除不徹底或者清除過多正常骨組織,以及穿透股骨頭軟骨面等風險;為此,本研究提出在傳統(tǒng)帶血管蒂髂骨瓣移植治療股骨頭缺血性壞死基礎上,采用數(shù)字化設計結合3D打印導航模板,以期達到對股骨頭壞死區(qū)精確定位,并觀察早期臨床效果。大量的研究表明股骨頭壞死病灶范圍的大小直接影響其治療效果,目前臨床上很少有方法能準確的測量股骨頭壞死體積和在三維可視化觀察股骨頭壞死病灶的形狀及位置;基于上述問題,本研究采用數(shù)字化技術提取股骨頭壞死病灶,準確測定其壞死體積,重構出股骨頭壞死的三維模型,為股骨頭缺血性壞死的分期及治療提供參考。目的1.探討數(shù)字化設計結合3D打印技術制備的導航模板應用于帶血管蒂髂骨瓣移植治療股骨頭缺血性壞死的可行性,并觀察早期療效。2.探討數(shù)字化技術重建及測定股骨頭壞死體積的可行性。方法1.2014年2月-2015年3月,收集入住成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院的股骨頭缺血性壞死患者39例(52髖)。男32例(42髖),女7例(10髖);雙髖13例,左髖11例,右髖15例。年齡18~56歲,平均34.7歲。股骨頭缺血性壞死類型:酒精性16例(19髖)占41%,激素性9例(16髖)占26%,特發(fā)性10例(13髖)占23%,創(chuàng)傷性4例(4髖)占10%。病程1~36個月,平均10.6個月。術前Harris評分為(60.04±6.89)分。按照國際骨循環(huán)協(xié)會(arco)分期:Ⅱb期22髖,Ⅱc期10髖,Ⅲb期10髖,Ⅲc期10髖。術前根據(jù)ct掃描輔助數(shù)字化設計結合3d打印制作導航模板,在帶血管蒂髂骨瓣移植術中指導股骨頭壞死病灶定位及清除。2.選取2015年3月-2016年3月期間入住成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院的股骨頭缺血性壞死患者21髖(其中10髖是行全髖關節(jié)置換術患者)的ct原始掃描數(shù)據(jù)以dicom格式導入mimics15.0軟件,經軟件加載分析和相關預處理后重建出股骨頭及股骨頭壞死病灶三維模型,通過軟件模擬仿真計算其體積;術后采用液體移水法測量股骨頭及其壞死病灶的體積,與術前軟件測定的體積進行統(tǒng)計學分析。結果1.手術時間120~160min,平均134.6min;術中出血量200~300ml,平均266.2ml。后切口均i期愈合,無下肢深靜脈血栓形成、感染等手術相關并發(fā)癥發(fā)生�；颊呔@隨訪,隨訪時間13~25個月,平均19個月。術后第2天x線片及ct檢查顯示,于導航模板引導下股骨頭壞死灶及周圍硬化骨均徹底清除,帶血管蒂髂骨瓣位置滿意,未穿透關節(jié)面。隨訪期間x線片示,髂骨瓣及植骨均達骨性融合,融合時間2~3個月,平均2.6個月;與術前相比,末次隨訪時有2例2髖x線檢查股骨頭壞死出現(xiàn)進一步塌陷,其余均為出現(xiàn)進一步塌陷�；颊唧y關節(jié)疼痛明顯緩解,關節(jié)活動范圍增加;末次隨訪時harris評分(89.62±5.31)分,與術前比較差異有統(tǒng)計學意義(t=26.37,p=0.000);獲優(yōu)30髖,良19髖,中2髖,差1髖,優(yōu)良率94%。2.通過軟件測得21髖股骨頭的體積(45.53±5.34)cm3、壞死體積(16.88±7.28)cm3,股骨頭壞死的體積比(18.50±5.50%),其中行全髖關節(jié)置換術10髖股骨頭的體積(47.59±5.62)cm3、壞死體積(21.39±5.23)cm3;術后該10髖采用液體移水法測定股骨頭的體積(47.93±5.40)cm3、壞死體積(21.74±4.55)cm3、股骨頭壞死體積比(45.70±9.40%),采用液體移水法測定股骨頭的體積與軟件測定股骨頭的體積比較差異無統(tǒng)計學意義(t=1.89,p=0.09),采用液體移水法測定股骨頭的壞死體積與軟件測定股骨頭的壞死體積比較差異無統(tǒng)計學意義(t=1.09,p=0.31)。結論1.數(shù)字化技術結合3d打印技術制備的導航模板應用于帶血管蒂髂骨移植治療股骨頭缺血性壞死方法可行,術中壞死病灶定位精確,在定位引導下清除壞死病灶及周圍骨硬化骨,早期療效滿意,具有良好的臨床應用價值。2.數(shù)字化技術能準確測定股骨頭壞死的體積,通過數(shù)字化技術準確重構出股骨頭壞死的三維模型,為股骨頭缺血性壞死的分期及治療提供參考,也為術中徹底清除壞死病灶植入骨量提供參考。
【關鍵詞】：股骨頭缺血性壞死 數(shù)字化技術 3D打印技術 導航模板 髂骨瓣
【學位授予單位】：第三軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R681.8
【目錄】：

• 英文縮寫詞表4-5
• 英文摘要5-8
• 中文摘要8-11
• 第一章 前言11-13
• 第二章 3D打印導航模板在帶血管蒂髂骨瓣移植治療股骨頭缺血性壞死中臨床應用的相關研究13-32
• 2.1 材料與方法13-22
• 2.2 結果22-28
• 2.3 討論28-31
• 2.4 小結31-32
• 第三章 數(shù)字化技術在重建及測定股骨頭壞死體積中的應用研究32-39
• 3.1 材料與方法32-37
• 3.2 結果37
• 3.3 討論37-38
• 3.4 小結38-39
• 全文總結39-40
• 參考文獻40-45
• 文獻綜述 股骨頭缺血性壞死保頭治療的進展45-61
• 參考文獻55-61
• 攻讀學位期間的論文發(fā)表情況61-62
• 致謝62

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