【摘要】：研究目的:骨盆后環(huán)損傷是骨盆骨折中較為嚴重的類型,由于骨盆復雜的解剖結構和高能量損傷的致傷原因,骨盆后環(huán)損傷常會涉及較多的并發(fā)癥而且有較高的致死率。骨盆后環(huán)損傷后,復位與固定對控制出血、維持骨盆穩(wěn)定、減輕進一步周圍軟組織損傷、改良預后方面具有至關重要的意義。目前對于骨盆后環(huán)的固定尚缺乏一種十分安全有效的固定方法,我課題組充分借鑒和吸收了四肢交鎖髓內釘?shù)脑砗枉拈g固定的特點,提出了一種新型的微創(chuàng)髂間交鎖固定系統(tǒng)(Minimal Invasive Transiliac Interlocking System,MITIS)的設計理念,其通過髂間主釘連接兩枚髂骨內的交鎖釘對骨盆后環(huán)實現(xiàn)固定作用,有望能夠實現(xiàn)對骨盆后環(huán)進行安全、微創(chuàng)、牢固的固定,本課題擬將針對此設計開展進一步研發(fā),并通過實驗驗證其微創(chuàng)性、安全性及力學穩(wěn)定性驗證,為下一步臨床實驗的開展奠定基礎。研究方法:1、選取100例健康成年人(50例男性,50例女性)骨盆CT薄層平掃數(shù)據(jù),使用Mimics19.0軟件進行三維重建后,置入標準化坐標系,通過測量雙側髂后嵴水平連線到骶管后壁的距離,確定安全的主釘進釘點。再通過測量雙側主釘進針點的水平距離確定主釘長度設計參數(shù)。確定髂間主釘?shù)奈恢煤?使用Mimics軟件對100例骨盆影像三維數(shù)據(jù)進行模擬置釘實驗,外側釘穿過主釘后朝向坐骨大切跡頂端,內側釘朝向髖臼上緣,置釘位置滿意后導出其單位向量值,通過匯總統(tǒng)計分析后得出交鎖釘?shù)脑O計角度。2、選取6例成年人尸體模型(3例男性,3例女性),應用MITIS進行模擬置釘手術實驗驗證其微創(chuàng)性,按照計劃方案選取髂后及骶后外側四個長約2~3cm切口,先經(jīng)外側切口打入導針、擴孔后穿入主釘,然后在螺釘定位器的輔助下,經(jīng)髂后兩個小切口置入交鎖釘進行固定,記錄切口長度后,進行尸體解剖,查看螺釘是否有穿出骨皮質或打入骶髂關節(jié)等情況。3、通過3-matic軟件對100例骨盆模型進行標準位置的模擬手術置釘后,使用移動和旋轉命令分別在xyz三個軸向上對MITIS進行整體的移動和旋轉,觀測并記錄其移動和旋轉的安全邊界進而評估其手術操作的安全性。4、采用6具(3具男性,3具女性)成年人骨盆標本,制作單腿站立的生物力學模型。對完整骨盆進行100N-350N的連續(xù)循環(huán)加壓后,制作Tile C型骨盆骨折模型(DenisⅡ型骶骨骨折伴恥骨聯(lián)合脫位),對恥骨聯(lián)合進行6孔鋼板固定后,相繼進行S1、S2椎體2枚骶髂螺釘固定、后環(huán)鋼板固定和MITIS固定后的生物力學測試,并以骨折線兩側三個軸向相對位移和空間整理距離變化作為標準,評估分析MITIS固定的穩(wěn)定程度和力學特點。結果:1、通過對骨盆影像數(shù)據(jù)的測量和模擬置釘后螺釘角度向量的統(tǒng)計,主釘?shù)母鱾�設計參數(shù)得以確認。設計的主釘直徑為11mm,長度區(qū)間為98mm~158mm,每個4mm長度制作一種規(guī)格;兩端外側交鎖釘女性和男性分別向骨盆外側的展角為24.9°和20.1°,同時向足側傾斜角度分別為64.2°和65°。內側釘女性和男性分別向骨盆外側的展角為35°和34.1°,同時向足側傾斜角度分別為46.8°和46.3°,主釘?shù)慕绘i釘孔徑設計為直徑5.1mm,所用交鎖釘直徑為5mm。2、在模擬手術實驗中,按照既定的手術方案,使用外側的兩個3cm長橫行切口和內側的兩個2cm長的縱行切口,6具標本均順利完成了MITIS主釘及雙側交鎖釘?shù)闹萌?未出現(xiàn)切口過短,需術中再次延長切口的情況。6具標本術后經(jīng)解剖后檢視,均為正常骨盆,無明顯變異個體,且未發(fā)現(xiàn)有螺釘穿入椎管、骶孔以及損傷骶髂關節(jié)等情況,主釘位置良好,主釘末端均在雙側髂后翼骨皮質內。男女手術時間比較P=0.856,未見明顯統(tǒng)計學差異,6具標本模擬手術時間平均為14.5±1.87min。然而,主釘位置偏差左右兩側比較P=0.01127,P0.05,有統(tǒng)計學差異,即從標本人體右側向左側打導針時會導致明顯的位置偏差,右側平均偏差距離為3.17±0.75mm,標本人體左側偏差距離為5.67±1.63mm。對解剖后的骨盆標本進行X光片檢查,所有標本置入的MITIS內固定均在理論設計的正常位置,未發(fā)現(xiàn)螺釘穿入骶管、椎孔損傷骶髂關節(jié)等現(xiàn)象。3、在100例樣本進行模擬置釘時,有1例因髂骨明顯變異而導致置入失敗,MITIS成功置入率為99%。經(jīng)過測量和統(tǒng)計分析得出女性MITIS置入的安全范圍在x軸方向的平均可移動區(qū)間為(-4.73,4.73)毫米,平均可旋轉區(qū)間為(-8.51,10.73)度;在y軸方向平均可移動區(qū)間為(-8.02,11.78)毫米,平均可旋轉區(qū)間為(-4.31,4.31)度;在z軸方向平均可移動區(qū)間為(-5.29,8.04)毫米,平均可旋轉區(qū)間為(-5.29,5.29)度。男性MITIS置入的安全范圍在x軸方向的平均可移動區(qū)間為(-6.05,6.05)毫米,平均可旋轉區(qū)間為(-11.5,8.4)度;在y軸方向平均可移動區(qū)間為(-19.38,7.06)毫米,平均可旋轉區(qū)間為(-5.97,5.97)度;在z軸方向平均可移動區(qū)間為(-11.38,9.3)毫米,平均可旋轉區(qū)間為(-8.28,8.28)度。4、6具標本中有1例因嚴重骨質疏松未能完成全部1000次循環(huán)加壓過程,生物力學實驗結果顯示MITIS固定能更好的抵抗骨盆在矢狀面上的剪切應力,這種能力要優(yōu)于SIS和TBP,但在水平方向上的抵抗能力弱與TBP固定。但從應力后骨折線雙側產(chǎn)生相對位移的情況看,MITIS與SIS固定相當,且優(yōu)于TBP固定。結論:MITIS這種創(chuàng)新的設計可對骨盆后環(huán)進行微創(chuàng)、安全且穩(wěn)定的固定,有望成為后環(huán)固定的一種新選擇,但仍需通過進一步臨床實驗進行驗證。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：第二軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R687.3
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本文編號：
2325320
