【摘要】：目的明確發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(Developmental Dysplasia of the Hip,DDH)患者髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特點(diǎn)、關(guān)節(jié)軟骨的應(yīng)力分布特征,找到生物力學(xué)最佳的頭臼匹配關(guān)系;明確DDH患者股骨頭滋養(yǎng)動脈及股骨頭內(nèi)部血管的分布情況及其特點(diǎn);利用3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)多孔鉭金屬髓臼補(bǔ)塊,撲將其應(yīng)用于治療DDH,評價其臨床療效。方法通過逆向工程軟件重建人體髖關(guān)節(jié)三維模型,構(gòu)建DDH患者及健康人的髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)模型,對比不同中心邊緣角(Central Edge angle,CE角)的髖臼在一個完整步態(tài)周期及坐下-起立過程中的不同時相,對股骨頭及髖臼關(guān)節(jié)軟骨產(chǎn)生的應(yīng)力變化趨勢;利用硫酸鋇灌注離體股骨頭的血管,經(jīng)高分辨率顯微CT掃描重建血管三維結(jié)構(gòu),分析DDH患者股骨頭的滋養(yǎng)動脈及股骨頭內(nèi)部血管網(wǎng)絡(luò)分布情況,為手術(shù)設(shè)計(jì)及判斷預(yù)后提供理論依據(jù),利用3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)個體化多孔鉭金屬髖臼補(bǔ)塊,將其應(yīng)用于臨床,治療8例(12髖)Crowe I期DDH患者,評價其療效。結(jié)果①有效構(gòu)建DDH及不同CE角的髖關(guān)節(jié)有限元模型,符合正常髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特性。②完整步態(tài)周期中關(guān)節(jié)軟骨的應(yīng)力集中區(qū)域位于髖臼與股骨頭的前上方,坐—起過程中位于髖臼的后上方、股骨頭的上方。CE角為0°的模型單腿支撐中期相時軟骨峰值Von Mises壓力最大,髖臼軟骨為7.209MPa,股骨頭軟骨為7.433MPa。CE角為50°的模型雙腿支撐相時軟骨峰值Von Mises壓力最小,髖臼軟骨為2.901MPa,股骨頭軟骨為2.782MPa。坐—起過程的兩個合力峰值時相點(diǎn)的峰值Von Mises壓力比較接近,隨著CE角增大,峰值Von Mises壓力減小,CE角為0°時約為CE角50°的2倍。③DDH患者股骨頭的主要滋養(yǎng)動脈是上支持帶動脈、下支持帶動脈、前支持帶動脈,大部分患者的圓韌帶動脈均退化消失;股骨頭內(nèi)部動脈通過骺基底動脈網(wǎng)與干骺動脈網(wǎng)相互連接,構(gòu)成股骨頭的供血復(fù)合體,血供豐富,囊性變區(qū)域也有少量滋養(yǎng)動脈。④3D打印多孔鉭金屬髖臼補(bǔ)塊治療8例(12髖)DDH患者,髖關(guān)節(jié)外側(cè)CE角由術(shù)前的9.83°±5.54°增加到術(shù)后的32.67°±2.53°,前側(cè)CE角由術(shù)前的3.83°±2.79°增加到術(shù)后的21.67°±1.87°,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。平均隨訪8.2個月,Harris評分由術(shù)前的(69.67±4.62)分提高到末次隨訪時(84.25±4.17)分,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。結(jié)論生物力學(xué)在DDH的發(fā)病及病情演變過程中起關(guān)鍵作用,增加髖臼對股骨頭的覆蓋可有效改善其生物力學(xué)環(huán)境;DDH患者的股骨頭血運(yùn)豐富,囊變區(qū)有修復(fù)重建的可能;3D打印多孔鉭金屬髖臼補(bǔ)塊可以有效的糾正髖臼對股骨頭的覆蓋度,改善其生物力學(xué)環(huán)境,是一項(xiàng)療效可靠、操作簡單、手術(shù)風(fēng)險低的治療DDH的新技術(shù)。
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R684
【圖文】：

所生成的蒙板尚存在一些孔洞樣、不連續(xù)、不光滑、多余的結(jié)構(gòu)，逡逑再次利用編輯蒙板工具（Ｅｄｉｔｍａｓｋｓ）中的Ｄｒａｗ、Ｅｒａｓｅ、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ等功能進(jìn)行修逡逑復(fù)，讓蒙板的邊緣盡可能的光滑，內(nèi)部無空洞（圖１－２）。逡逑生成不同部位的松質(zhì)骨蒙板：復(fù)制左側(cè)髂骨皮質(zhì)骨蒙板，利用空腔填充工逡逑具（Ｃａｖｉｔｙｆｉｌｌ）和編輯蒙板工具（Ｅｄｉｔｍａｓｋｓ）將左側(cè)髂骨完全填滿，避免留孔逡逑洞，新生成的蒙板定義為左側(cè)完整髂骨蒙板。同樣方法，生成左側(cè)完整股骨、逡逑完整骶骨、右側(cè)完整髂骨、右側(cè)完整股骨蒙板（圖１－３）。逡逑１０逡逑

圖１－３雙側(cè)髂骨與股骨的完整模板逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－３邋Ｔｈｅ邋ｃｏｍｐｌｅｔｅ邋ｍａｓｋ邋ｏｆ邋ｂｉｌａｔｅｒａｌ邋ｉｌｉｕ｜ｍ邋ａｎｄ邋ｆｅｍｕｒ逡逑

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本文編號：2796158