基于数字化技术建立距骨颈骨折螺钉固定安全通道的研究

摘要

目的:
　　对距骨颈骨折采用金属空心螺钉自距骨内侧壁远端固定时螺钉的长度及置入角度进行详细测量并建立安全通道，以期为骨科临床工作者术中操作提供有价值的借鉴和参考。
　　方法:
　　首先征得志愿者同意使用其骨骼图像数据，然后对志愿者的条件进行限定。入选标准:(1)志愿者年龄范围20～60岁;(2)男性志愿者身高范围165～185cm，女性志愿者身高范围155～175cm;(3)体质指数:18＜BMI＜25。排除标准:(1)踝关节及足部先天发育畸形者;(2)既往有踝关节及足部骨折病史;(3)重体力劳动者及长期站立工作者;(4)X线片证实存在踝关节及足部退行性改变者。经过筛选后共获得男性志愿者33人，年龄21～59岁，平均43.7岁，身高168～184cm，平均176.0cm，女性志愿者22人，年龄22～60岁，平均43.2岁，身高158～172cm，平均165.4cm。然后对入选的所有志愿者的胫腓骨下段至足部跖骨近端进行CT扫描，层厚1mm，层距3mm,将重建后层厚为0.75mm的图像数据以DICOM格式存入光盘。使用SuperImageTM Orthopedics Edition1.1软件对重建后的图像进行显示和三维重建，测量距骨颈和跗骨管的高度，建立空心螺钉进入跗骨管的模型;模拟空心螺钉自距骨远端内侧壁中1/3和下1/3两点置入，以距骨内侧壁下1/3为入点时，将螺钉沿入点和足舟骨内侧缘组成的切线方向置入，其临近进入跗骨管并抵至距骨体外侧壁为螺钉置入的一个临界方向，将螺钉沿入点和足舟骨内侧缘组成的切线方向置入，其螺纹尖端抵至距骨体外侧关节面上缘时为螺钉置入的第二个两个临界方向;距骨内侧壁中1/3为入点时，将螺钉沿入点和足舟骨内侧缘组成的切线方向置入，其临近进入跗骨管并抵至距骨体外侧壁为螺钉置入的一个临界方向，将螺钉沿入点和足舟骨内侧缘组成的切线方向置入，其螺纹尖端抵至距骨体外侧关节面上缘时为螺钉置入的第二个两个临界方向，将螺钉沿入点和足舟骨内侧缘组成的切线方向置入，其螺纹尖端抵至距骨体外侧关节面凹陷最低点时为螺钉置入的第三个方向，测量不同入钉模式下空心螺钉的最大长度及临界角度;最后使用SPSS13.0统计软件对相同性别两侧之间空心螺钉长度和置入角度进行比较分析、对不同性别之间空心螺钉长度和置入角度进行比较分析，分析距骨颈与跗骨管高度之间的关系并计算二者的医学正常值范围，建立螺钉与距骨远端内侧壁固定时的安全通道。
　　结果:
　　1.同性别左右侧之间距骨颈和跗骨管的高度无差异(P＞0.05);2.男性距骨颈和跗骨管高度均大于女性(P＜0.05);3.同性别距骨颈和跗骨管高度无相关性(P＞0.05)。4.成功获得螺钉自距骨颈穿出进入跗骨管的模型;5.测得以距骨内侧壁远端中1/3和下1/3为入点经不同方向置入时空心螺钉的最大长度值和临界角度值;6.相同固定模式时螺钉长度男性大于女性(P＜0.05)，而角度差异无统计学意义(P＞0.05);7.同性别左右侧之间螺钉最大长度无明显不同(P＞0.05);8.螺钉自距骨内侧壁中1/3置入时两临界方向的夹角（β角）较距骨内侧壁下1/3置入时的夹角（α角）明显更大;9.空心螺钉自距骨内侧壁下1/3置入时沿跗骨管上缘方向的螺钉长度大于到达距骨外侧关节面上缘方向的螺钉长度(P＜0.05);10.空心螺钉自距骨内侧壁中1/3置入时螺钉长度从大至小依次为沿跗骨管上缘方向的螺钉长度、到达距骨外侧关节面上缘方向的螺钉长度、到达距骨外侧关节面凹陷处的螺钉长度(P＜0.05);
　　结论:
　　1.距骨颈骨折采用空心螺钉自距骨内侧壁进行固定时应避免螺钉进入跗骨管损伤跗骨管动脉，保护距骨体血运免于医源性破坏;2.距骨内侧壁中1/3是螺钉固定的良好入点，建议骨科临床医师术中选择此点进行固定;3.生理差异使男、女患者之间螺钉长度产生不同，提醒术者酌情选择螺钉;4.计算机数字化技术已广泛用于医学领域，将其与骨折内固定方式相结合可利于术前计划的制定，并提高手术的安全性和可行性。

目录

声明

摘要

缩略语／符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

研究对象与方法

1．研究对象

1．1 数据来源

1．2 CT扫描

1．3 距骨模型重建

1．4 螺钉模型重建

2．测量及模拟方法

2．1 距骨的数字化测量

2．2 螺钉自距骨内侧壁置入安全通道的数字化测量

2．3 统计学方法

结果

1．距骨颈及跗骨管测量值

1．1 距骨颈的测量值

1．2 跗骨管的测量值

1．3 跗骨管与距骨颈相关性分析

2．螺钉自距骨远端内侧壁下1／3(A点)置入的数字化模型

2．1 螺钉进入跗骨管模型

2．2 螺钉安全通道范围

3．螺钉自距骨远端内侧壁中1／3(B点)置入的数字化模型

3．1 螺钉进入跗骨管模型

3．2 螺钉安全通道范围

4．螺钉A、B两入点安全通道比较

4．1 A入点的安全通道

4．2 B入点的安全通道

4．3 A、B两入点安全通道的比较

讨论

1．距骨的解剖与血运

2．距骨颈骨折分型

3．距骨颈骨折手术入路的选择

4．距骨颈骨折固定方式的选择

5．研究不足及展望

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述 数字化技术在距骨及周围关节中的应用

致谢