骨盆骨折的微创通道研究与内固定生物力学分析及相关临床应用

【摘要】：研究背景骨盆骨折的治疗从切开复位内固定治疗逐渐变为闭合微创治疗。微创治疗由于其切口小、损伤小、失血量少、术后恢复快等优势逐渐变为治疗中的重要选择之一。但是对于微创治疗来说,骨盆骨折的复位是微创治疗的前提,想要达到理想的微创复位十分困难。对于骨盆损伤中,前环的前柱微创螺钉的植入一直是一个挑战,想要在透视下将内固定物以经皮微创的方式置于骨盆的骨质中而不损伤周围血管、神经、关节十分困难。由于其微创通道十分狭窄,进针点、进针方向难以掌握,透视复杂,学习曲线较长,一般只能由经验丰富的对局部解剖十分了解的高年资医生才能完成.同时,对于骨盆后环的治疗和相关的内固定生物力学研究也不够完善.具体应用微创内固定的数量和其生物力学特性仍存在很多争议。本课题旨在通过对骨盆骨折的微创复位外架的研发、设计以及临床应用进行探讨,采达到微创骨折复位.同时,对于前环前柱的微创通道的进针点、透视方法进行相关研究,简化目前的手术流程,帮助手术医生更快、更好、更安全的完成骨盆微创的治疗.最后,对于骨盆的后环的治疗以及内固定的生物力学进行相关分析来指导临床应用.以最佳的生物力学特性选择的内固定来达到更好的效果.目的(1)探讨骨盆骨折的微创外架的研发与改进以及临床应用的复位效果.(2)探讨骨盆骨折中髋臼前环中前柱的微创治疗的进针点及透视方法以及简化手术步骤。(3)研究骨盆骨折中骨盆后环的内固定治疗以及内固定生物力学特性。方法(1)设计、改良骨盆微创复位外架,以及应用进行微创骨盆骨折复位。(2)应用Mimics软件对骨盆进行三维模拟重建后,分析髋臼前柱微创通道的进针点,比较顺行进针和逆行进针点的区别和优缺点以及相关的极限螺钉的位置及角度。通过三维模拟重建分析髋臼前柱的透视体位及进针方法；通过尸体骨模拟来进行相关的透视验证及模拟植入；通过临床病例的实际应用对髋臼前柱骨折的微创治疗进行简化及形成规范化手术流程。(3)讨论后环的损伤以及其相关治疗,并且建立骨盆后环损伤内固定治疗的相关有限元模型,并且应用有限元分析软件针对骨盆后环损伤(单侧骶髂关节分离)的内固定模型进静态力学分析。结果：(1)通过设计、改良、应用骨盆复位外架,我们可以较好的通过外架进行微创复位骨盆骨折。其复位效果比较满意。可有效避免切开手术、减少手术时间、减少出血量、大大增加了微创治疗的适应症和应用空间。(2)本研究发现骨盆骨折微创治疗中,髋臼前柱治疗的微创入针点为一个范围,其中顺行进针点进针范围较大,成不规则图形,逆行范围进针点范围较小,近似于一个长方形。临床中由于其进针点范围较大,调整空间大,避开生殖器官、血管等解剖结构推荐应用顺行进针点。通过三维模拟分析发现髋臼前柱存在一个轴位透视体位,即与该髋臼前柱通道向垂直的透视平面；尸体骨模拟分析发现通过该透视体位,我们可以较好的确定进针点和进针方向；临床病例实际应用发现此法可行性高,可重复度高,安全性好,植入螺钉更加简便.(3)骨盆后环损伤可通过骶髂螺钉进行治疗,对于双侧损伤则可采取贯穿螺钉,临床治疗效果满意,内固定稳定.通过生物力学研究发现,针对Tile B型的骶髂关节分离模型,可应用单一螺钉进行固定,根据生物力学特性推荐使用S1螺钉.针对Tile C型骶髂关节分离模型,两枚螺钉生物力学强度较一枚螺钉生物力学强,可应用两枚螺钉进行相关固定。结论本研究的相关设计及结果可以有效提高医生对骨盆骨折微创治疗的认识、简化手术流程、降低学习曲线、扩大微创治疗的适应症。使得骨盆骨折的相关微创治疗更加简便、安全、容易掌握、并且达到满意的疗效。