1、研究背景:
　　 近年來(lái),交通事業(yè)和建筑業(yè)事業(yè)日漸發(fā)達(dá),高能量骨盆損傷發(fā)病率呈逐年上升的趨勢(shì),在治療方面,切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定術(shù)已成為共識(shí),以往,多重視后環(huán)的內(nèi)固定,而隨著研究的不斷深入,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,應(yīng)同時(shí)對(duì)前環(huán)進(jìn)行固定。Matta認(rèn)為,對(duì)于旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定和垂直不穩(wěn)定骨盆骨折中,前環(huán)恥骨移位大于2cm則需手術(shù)治療。手術(shù)方式常采取恥骨上支鋼板內(nèi)固定,但該方法切口大,出血多,且顯露困難,并發(fā)癥多。近年來(lái),已經(jīng)有許多學(xué)者提出用經(jīng)皮拉力螺釘固定

2、的方法,已取得滿意療效。Routt MLJr.1995年首次報(bào)道運(yùn)用逆行恥骨上支髓內(nèi)螺釘治療恥骨上支骨折。應(yīng)用恥骨上支髓內(nèi)螺釘技術(shù)治療恥骨上支骨折,具有創(chuàng)傷小,出血量小,固定牢靠的優(yōu)點(diǎn),但由于看不到關(guān)節(jié)面,可能會(huì)發(fā)生螺釘穿入關(guān)節(jié)內(nèi)的嚴(yán)重并發(fā)癥,因此在臨床上未得到廣泛推廣。王慶賢,裘邯軍等應(yīng)用手工解剖測(cè)量的方法對(duì)恥骨上支進(jìn)行定量解剖測(cè)量,取得一定成果,鄭琦等曾進(jìn)行過(guò)髖臼前柱螺釘?shù)淖顑?yōu)化計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量,但對(duì)于偏內(nèi)側(cè)的恥骨上支骨折未能提供數(shù)字

3、解剖學(xué)參考。
　　 本研究在吸取眾多研究成果與研究方法基礎(chǔ)上,適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要,將現(xiàn)代影像學(xué)、人體解剖學(xué),計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)與逆向工程技術(shù)結(jié)合,針對(duì)恥骨上支髓內(nèi)螺釘固定如何定位,定向,定深的問(wèn)題展開(kāi)研究,在三維數(shù)字平臺(tái)上,對(duì)恥骨上支髓內(nèi)螺釘?shù)倪M(jìn)釘通道特征規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
　　 目的:
　　 1.建立恥骨上支三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)
　　 2.建立恥骨上支進(jìn)釘通道數(shù)字化分析方法
　　 3.研究進(jìn)

4、釘通道、進(jìn)釘點(diǎn)與恥骨上支邊界之間的三維關(guān)系,旨在明確進(jìn)釘點(diǎn)位置、進(jìn)釘通道大小與進(jìn)釘角度之間的變化規(guī)律,確定最佳進(jìn)釘點(diǎn),方向和長(zhǎng)度。
　　 材料與方法:
　　 1.CT原始數(shù)據(jù)與恥骨上支三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)建立:隨機(jī)取2010年9月～2011年5月因其他系統(tǒng)疾病在邢臺(tái)市人民醫(yī)院CT科行完整骨盆計(jì)算機(jī)斷層掃描(Aquilion64排多層螺旋CT)的成年患者17例,男9例,女8例,年齡34～78歲,共獲得34個(gè)半骨盆,均無(wú)骨質(zhì)病變和

5、解剖學(xué)異常。掃描條件:電壓120kv,電流100～130mAs,層厚0.5mm,512×512矩陣。將CT連續(xù)斷層圖像數(shù)據(jù)以Dicom文件格式保存至DVD-ROM,導(dǎo)入個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
　　 2.恥骨上支三維模型的重建:將Dicom數(shù)據(jù)在個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上導(dǎo)入Mimics14.0,首先灰度分割提取骨盆邊界輪廓信息區(qū),然后應(yīng)用區(qū)域分割再次提取恥骨上支信息區(qū),采用系統(tǒng)默認(rèn)的最佳重建模式三維重建恥骨上支模型,并用同樣參數(shù)重建出所有恥骨上

6、支模型,建立備用數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　 3.恥骨上支重建模型的觀察:在恥骨上支模型中,觀察恥骨上支的內(nèi)外邊界及髖臼邊界,依據(jù)恥骨上支的三維形態(tài)定位三維參考平面,提取恥骨上支至髖臼處的表面輪廓。
　　 4.恥骨上支進(jìn)釘通道的三維分析方法:依據(jù)恥骨上支骨折的常見(jiàn)部位(偏內(nèi)或偏外),置入虛擬圓柱體,結(jié)合觀察軸位、冠狀位、矢狀位二維圖像對(duì)其進(jìn)行分析,保持圓柱體在不同層面均保持在骨皮質(zhì)內(nèi),采用三維測(cè)量工具(Measure3D Distan

7、ce),測(cè)量最大進(jìn)釘通道(直徑),最大長(zhǎng)度,探尋進(jìn)釘點(diǎn)位置,進(jìn)釘通道大小與角度之間的特征規(guī)律,確定安全范圍,繼而建立數(shù)字化恥骨上支進(jìn)釘通道數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　 5.對(duì)虛擬三維圓柱體的最大長(zhǎng)度,最大直徑,置入點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的與恥骨上支上緣與恥骨聯(lián)合面的距離,在此最大直徑內(nèi)的螺釘進(jìn)行性變化時(shí)與矢狀面及軀體橫斷面夾角的變化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),平均數(shù)據(jù)采用(x±s)表示,對(duì)性別差異性進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),左右兩側(cè)采用配對(duì)t檢驗(yàn)(P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義)。

8、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用spss13.0統(tǒng)計(jì)分析。
　　 結(jié)果:
　　 重建完整恥骨上支模型34個(gè),男性18個(gè),女性16個(gè)。對(duì)于內(nèi)側(cè)1/2骨折,虛擬三維圓柱體的最大直徑平均為9.64±0.79mm,長(zhǎng)度為67.88±6.07mm,螺釘與矢狀面的夾角變化范圍為44.03°±2.29°～50.41°±3.33°,螺釘與軀體橫斷面夾角的變化范圍為47.68°±2.13～51.71°±2.24°,與恥骨上支上緣距離為8.00±0.97mm,

9、與恥骨聯(lián)合面距離為8.00±0.55mm,對(duì)于外側(cè)1/2骨折,虛擬三維圓柱體的最大直徑平均為11.25±1.45mm,長(zhǎng)度為96.82±6.76mm,螺釘與矢狀面的夾角變化范圍為36.12°±2.76°～43.38°±3.30°,螺釘與軀體橫斷面夾角的變化范圍為44.50°±9.52°～46.23°±9.52°,與恥骨上支上緣距離為17.07±1.49mm,與恥骨聯(lián)合面距離為恥骨聯(lián)合面距離為14.88±0.85mm。在男性和女性之間的差

10、異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＜0.05),內(nèi)外側(cè)兩組數(shù)據(jù)之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其中虛擬三維圓柱體的最大直徑和最大長(zhǎng)度在左右側(cè)之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)論:
　　 在Mimics軟件中得到了完整的恥骨上支模型,通過(guò)對(duì)于3D模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn),平移等操作,結(jié)合觀察軸位、冠狀位、矢狀位二維圖像,可以方便的從任意角度和方向觀察恥骨上支情況,測(cè)量有關(guān)的數(shù)據(jù),包括恥骨上支的直徑和中心位置,最佳入釘點(diǎn),最佳角度等,并可在此基礎(chǔ)上對(duì)恥骨上

11、支畸形加載,破壞,模擬各種手術(shù)(如上內(nèi)固定等)操作等。
　　 1.恥骨上支的進(jìn)釘通道是恥骨上支內(nèi)部三維投影的內(nèi)邊界,它是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的空間,一定范圍內(nèi),任意的一個(gè)三維空間對(duì)應(yīng)著一個(gè)進(jìn)釘通道,該通道對(duì)應(yīng)著一個(gè)最大螺釘通道,該最大螺釘?shù)耐ǖ缹?duì)應(yīng)著最佳的軸線和進(jìn)釘點(diǎn),也對(duì)應(yīng)著一定大小的螺釘在該通道的進(jìn)釘安全區(qū)。
　　 2.隨著數(shù)字技術(shù)在骨科臨床應(yīng)用日益廣泛,將之應(yīng)用于恥骨上支骨折的診斷和治療成為可能,本研究證明了這一技術(shù)應(yīng)用于