应用三维重建技术优化成人髋关节发育不良假体置换的实验研究

【摘要】： 成人髋关节发育不良往往导致髋关节迟发性骨性关节炎,最终需要通过全关节置换术解决严重的髋关节功能障碍,恢复髋关节的生物、机械性能的最终方法,但手术过程往往具有挑战性,最主要的原因是相关的骨质畸形。通过对成人髋臼发育不良的髋臼及股骨三维大体形态三维重建分析,寻找到三维测量的方法及参数,进而指导成人髋臼发育不良全髋关节置换的术前设计及手术。 髋臼的重建是全髋关节置换治疗成人髋臼发育不良中的关键问题,理想的人工臼杯安置的部位应在真臼的水平。利用3D-CT定量测量技术来界定发育不良髋臼的几何中心以及髋臼在10°旋转增量的前提下来测量边缘中心角(CE角),髋臼角(Sharp角),髋臼指数(AI),髋臼指数深度比,最终综合评估量化髋臼的容积率及预测真臼骨质对髋臼假体的覆盖率,量化分析髋臼的大小和位置,全面观察髋臼的形态及髋臼的厚度。对于选择理想的髋臼置换位置、臼假体的选择及定制、髋臼骨移植重建部位、定量指导手术及术前计划具有重要作用。 通过对股骨的CT扫描资料进行研究测量,获得股骨重建图像和尺寸精确度,并依此来评价每例股骨的尺寸差异和每例股骨的大小、形态特点。通过与正常对照组患者的比较,研究了成人髋臼发育不良患者股骨的三维解剖结构。进而构建股骨的三维、表面Splined的模型,通过研究准确地获得了股骨三维几何参数及生物力学参数,从而为定制型股骨假体研究打下了基础,实现人工股骨假体的优化设计创造良好条件。 本论文针对发育畸形的髋臼及股骨,提出了一套新三维重建模型的研究思路及方法,从而获得成人髋臼发育不良人工关节置换的理论基础及优化选择模型建立的方法。