本文關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù)輔助髖白骨折數(shù)字化內(nèi)固定的實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：目的:(1)探討以三維編輯的方式進(jìn)行髖臼虛擬骨折造模的方案;(2)探討以簡化多平面三維測量的方式優(yōu)化設(shè)計髖臼骨折重建鋼板置入位置;(3)根據(jù)重建鋼板置入位置進(jìn)行重建鋼板折彎模塊設(shè)計并3D打印,據(jù)此進(jìn)行術(shù)前重建鋼板折彎,并在尸體標(biāo)本上驗(yàn)證重建鋼板唯一位置的卡位效果;(4)驗(yàn)證術(shù)后重建鋼板置入位置與術(shù)前設(shè)計一致。方法:采用14具成人骨盆防腐標(biāo)本(28側(cè)髖臼)為實(shí)驗(yàn)材料,經(jīng)過薄層CT掃描,在Mimics14.0軟件中按照J(rèn)udet-Letournel分型以三維編輯的方式進(jìn)行3種髖臼骨折類型的虛擬骨折造模,其中橫型+后壁9例、T型9例、雙柱10例。以簡化的多平面三維測量方式在骨盆三維模型上優(yōu)化設(shè)計鋼板置入位置及螺釘長度測量。三維切割預(yù)置入鋼板部位的骨塊并3D打印,據(jù)此指導(dǎo)術(shù)前鋼板的精確折彎并在標(biāo)本上實(shí)施內(nèi)固定物置入。術(shù)后再次進(jìn)行薄層CT掃描并三維重建,將術(shù)后骨盆三維模型以STL格式文件輸出至術(shù)前設(shè)計的三維模型并進(jìn)行三維配準(zhǔn),采集術(shù)前設(shè)計及術(shù)后螺釘釘?shù)肋M(jìn)釘點(diǎn)的三維坐標(biāo)值,以其差值的絕對值為實(shí)驗(yàn)精度指標(biāo),統(tǒng)計不同等級精度下的合格釘點(diǎn),術(shù)前設(shè)計和術(shù)后進(jìn)行卡方檢驗(yàn)。結(jié)果:(1)總置入鋼板64塊,鋼板位置均與術(shù)前設(shè)計的高度一致;(2)總置入螺釘339枚,沒有螺釘進(jìn)入關(guān)節(jié)腔;(3)進(jìn)釘點(diǎn)術(shù)前術(shù)后XYZ軸坐標(biāo)差值絕對值分別為0.35±0.29、0.32±0.29及0.36±0.30mm�？ǚ綑z驗(yàn)結(jié)果顯示:當(dāng)進(jìn)釘點(diǎn)精度≥1.3mm時,卡方檢驗(yàn)χ2=2.26,p0.05;(4)3D打印的重建鋼板折彎模塊能夠指導(dǎo)術(shù)前重建鋼板的精確折彎,使之與模塊高度吻合,折彎好的重建鋼板在術(shù)中能找到而且只有一個位置與之良好敷貼,實(shí)現(xiàn)唯一位置的卡位效果;(5)以三維編輯的方式完成了3種類型的虛擬骨折造模,其中橫型+后壁9例、T型9例、雙柱9例。結(jié)論:(1)基于多平面三維測量理念制定的髖臼骨折內(nèi)固定置入方案,可以通過3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)內(nèi)固定置入,而優(yōu)化的置入位置能在現(xiàn)實(shí)內(nèi)固定置入中準(zhǔn)確再現(xiàn);(2)3D打印重建鋼板折彎骨塊,能指導(dǎo)術(shù)前重建鋼板的精確折彎,且能在術(shù)中實(shí)現(xiàn)唯一位置的卡位效果,獲得理想的形態(tài)學(xué)以及生物力學(xué)固定效果;(3)髖臼骨折數(shù)字化鋼板置入的精度可用術(shù)前設(shè)計和術(shù)后的進(jìn)釘點(diǎn)的三維坐標(biāo)值的差值絕對值來衡量。
【關(guān)鍵詞】：髖臼骨折 內(nèi)固定 數(shù)字化設(shè)計 3D打印 仿真手術(shù)
【學(xué)位授予單位】：福建醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R687.3
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-9
• 1 前言9
• 2 材料與方法9-30
• 2.1 材料9-10
• 2.2 方法10-30
• 2.2.1 重建鋼板的制作10
• 2.2.2 薄層CT掃描10
• 2.2.3 導(dǎo)入Dicom格式文件10-11
• 2.2.4 閾值設(shè)置11-12
• 2.2.5 三維編輯12-14
• 2.2.6 圖像編輯14-16
• 2.2.7 虛擬骨折造模16
• 2.2.8 三維重建16-17
• 2.2.9 布爾邏輯運(yùn)算17-18
• 2.2.10 簡化的多平面三維測量18-19
• 2.2.11 虛擬釘?shù)滥M19
• 2.2.12 切割重建鋼板折彎模塊19-20
• 2.2.13 制作打印文件20
• 2.2.14 3D打印重建鋼板折彎模塊20-21
• 2.2.15 術(shù)前鋼板折彎21-22
• 2.2.16 髖臼尸體標(biāo)本內(nèi)固定置入22-25
• 2.2.17 術(shù)后X線及薄層CT掃描25-26
• 2.2.18 數(shù)據(jù)采集26-29
• 2.2.19 統(tǒng)計學(xué)分析29-30
• 3 結(jié)果30-37
• 3.1 實(shí)驗(yàn)精度30-31
• 3.2 虛擬骨折造模31-32
• 3.3 虛擬內(nèi)固定32-33
• 3.4 3D打印折彎模塊33
• 3.5 術(shù)前鋼板折彎33-34
• 3.6 術(shù)中鋼板卡位34-35
• 3.7 內(nèi)固定效果35-36
• 3.8 術(shù)后CT三維重建透視圖效果36-37
• 4 討論37-44
• 4.1 目前髖臼骨折內(nèi)固定存在的問題37
• 4.2 髖臼骨折內(nèi)固定的研究進(jìn)展37-38
• 4.3 計算機(jī)輔助導(dǎo)航技術(shù)38
• 4.4 髖臼骨折數(shù)字化設(shè)計的進(jìn)展38-39
• 4.5 快速成型技術(shù)(RP 技術(shù))在術(shù)前手術(shù)規(guī)劃中的應(yīng)用39-40
• 4.6 本課題的關(guān)鍵性思路40-41
• 4.7 本課題的相關(guān)要素41-43
• 4.8 本課題存在的不足43-44
• 4.9 展望44
• 結(jié)論44-45
• 參考文獻(xiàn)45-50
• 初步臨床應(yīng)用50-55
• 綜述55-75
• 參考文獻(xiàn)67-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 章云童;張春才;王攀峰;湯洋;趙雪;張欣;付青格;;頂弧角的測量在髖臼骨折治療方案選擇中的應(yīng)用[J];中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志;2012年10期

2 鄧愛文;熊日波;何偉明;魏東;曾參軍;;髖臼骨折中應(yīng)用3D打印技術(shù)術(shù)后的康復(fù)策略[J];南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2014年04期

3 熊文華;林卓鋒;;經(jīng)新改良的髂腹股溝入路治療髖臼前壁和前柱骨折26例[J];臨床軍醫(yī)雜志;2015年01期

4 張國棟;陶圣祥;鄭和平;張發(fā)惠;鄭曉暉;廖維靖;魯植艷;;基于三維重建技術(shù)的股骨遠(yuǎn)端數(shù)字鋼板設(shè)計[J];實(shí)用骨科雜志;2010年01期

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本文編號：637204