股骨颈骨折移位程度的三维重建研究及前倾角改变的有限元分析

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1、分类号：R-68密级：学位类别：科学学位口专业学位团学校代码：1062学号：2010602292学科门类：医学又坪鼍科矢辱硕士学位论文MASTER’SDISSERTATIoN论文题目：股骨颈骨折移位程度的三维重建研究及TITLE前倾角改变的有限元分析Three—dimensionalreconstructionstudyofthedisplacementoffemoralneckfracturesandfiniteelementanalysisofdifferentanteversionangles一级学科：临床医学

2、二级学科：外科学骨外论文作者：杜长岭指导教师：马信龙教授导师组成员：张驶主任医师天津医科大学研究生院二。一三年五月J勰黜学位论文原创性声明～～～～～～本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下独立进行研究工作取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书目期：M拜媚／自本学位论文作者完全了解天津医科大学有关保留、使用学位论

3、文的规定，即：学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文，并编入有关数据库。保密lJ，在——年解密后适用本授权书。本论文属于不保密圈。(请在相对应的方框内打“√”)学位论文作者签名：型燮日期：矽Jj年朔／函导师签名：{砸日期：ⅦIj年朋形曰天津医科大学硕士学位论文中文捅要目的：(1)建立正常成人双侧股骨近端的三维模型，分析双侧股骨近端形态并测量解剖形态的相关参数，研究双侧股骨近端的对称性及解剖形态。(2)通过

4、对股骨颈骨折的三维重建及空间移位参数的测量，对股骨颈骨折空间移位重新认识，指出当今广泛应用的股骨颈骨折Garden分型的不足，重新认识股骨颈骨折。(3)应用有限元方法研究股骨颈骨折空心螺钉内固定术后不同前倾角对股骨近端应力、应变分布和力学性能分布的影响。方法：(1)选取50例正常成人双侧股骨近端CT扫描数据，将双侧股骨近端CT薄扫数据利用Mimics10．01软件进行三维重建，将左侧股骨与右侧股骨镜像模型相配准，对配准后模型进行三维测量，并测量左右股骨近端的形态参数，对测量结果进行统计分析。(2)按时间顺序从2010

5、年1月至2011年11月收治的股骨颈骨折患者中选取GardenI、II、III、Ⅳ型骨折各40例，其中GardenI型组包括嵌插型骨折34例和不完全骨折6例。所有患者双侧股骨近端行CT扫描并将薄扫原始数据导入相关软件进行三维重建，将健侧模型与骨折侧镜像模型相配准，在配准后的两个模型上进行关键点的标记并行空间移位参数测量，对四组患者股骨头空间移位参数进行统计分析。将三维重建模型与x线片影像学表现相对比，充分认识X线片影像学表现的局限性。(3)采用16层螺旋CT扫描正常成人髋关节数据，基于三维重建软件并nCAD软件，分别

6、建立Pauwells角为70。的股骨颈骨折空心螺钉内固定术后前倾角为0。、5。、10。、15。、20。的股骨近端三维有限元分析模型，对所有模型施加人体缓慢行走时的载荷和约束，观察不同模型间股骨近端结构应力分布的变化。结果：(1)股骨近端形态和髓腔内部结构有明显的个体差异性，双侧股骨近端形态及内部结构具有高度对称性。股骨头直径为(45．71±4．08)mm、股骨头高度为(53．61±5．43)mm、偏心距为(39．9l±5．07)mm、股骨颈中央直径为(36．71±3．75)mm、颈干角为(127．88±6．28)。、

7、股骨颈长度(46．61±4．74)mm、小粗隆中点所在平面的髓腔内径为(26．21±4．59)mm，其中偏心距、颈干角与白种人形态参数相比有显著性差异(P<0．01)；本研究提供了一种验证双侧股骨对称性的新方法。(2)GardenI型组中嵌插型骨折平均股骨头空间移位角度18．06。±10．77。，3096(10／34)嵌插型骨折空间移位角度>20。，6例不完全骨折通过三维重建发现仅3例为不完全骨折。GardenII型组股骨头空间移位角天津医科大学硕士学位论文度16．79。±9．98。，大部分骨折断端存在一定程度的空间

8、移位。OardenIII型组、GardenIV型组股骨头中心空间移位距离分别为14．36±5．61mm、18．77±5．45rnm。GardenI型中嵌插型骨折组与II型组之间股骨头空间移位角度、股骨头凹最深点移位距离、股骨头中心移位距离差异均无统计学意义(P>O．05)。GardenIII型组股骨头空间移位参数与无移位型两组相比较，差异均具有