基于計算機技術對股骨轉子間骨折六部分分型的相關研究.pdf

1、第一部分、股骨轉子間骨折六部分分型穩(wěn)定性評價的有限元研究
　　目的：
　　從生物力學的角度進一步研究股骨轉子間骨折六部分分型各型整體的生物力學影響。利用有限元分析法分析六部分分型各型骨折的穩(wěn)定性，為完善各型骨折的穩(wěn)定性評估提供進一步的理論依據，從而為各型骨折的治療提供更有力的指導。
　　方法：
　　征集健康成人志愿者1名，利用CT掃描一側髖部，獲取用于建立三維有限元模型的CT橫斷面DICOM文件，使用Mimics

2、17.0、Geomagic Studio2013、Pro/Engineer5.0、Hypermesh13.0和MSC.Patran/Nastran2012軟件分別建立股骨轉子間骨折六部分分型各型骨折的有限元模型，通過設定材料屬性、邊界條件及施加載荷，模擬體重70kg人體在緩慢步態(tài)單足站立位時股骨的受力情況進行有限元分析，得到六部分分型各型骨折的應力分布云圖與形變位移云圖，分析其受力分布、應力峰值位置及各部分骨折塊整體位移平均值，明確六部

3、分分型各型骨折的穩(wěn)定性特點。
　　結果：
　　二部分骨折的應力主要集中在小轉子部，應力值為133MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為6.03mm。三部分骨折（大轉子部破裂）的應力主要集中在大轉子部，應力值為222MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為6.91mm，大轉子部整體位移平均值為7.11mm。三部分骨折（小轉子部破裂）的應力主要集中在小轉子部，應力值為122MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為7.31mm，小轉子部整體位移平

4、均值為4.34mm。四部分骨折的應力主要集中在大轉子部，最大應力值為161MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為7.87mm，大轉子部整體位移平均值為8.33mm，小轉子部整體位移平均值為4.66mm。五部分骨折（前外側壁破裂）的應力主要集中在大轉子部，值為177MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為8.22mm，大轉子部整體位移平均值為8.71mm，小轉子部整體位移平均值為4.78mm，前外側壁整體位移平均值為4.08mm。五部分骨折（后外側

5、壁破裂）的應力主要集中在小轉子部，值為130MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為8.57mm，大轉子部整體位移平均值為8.79mm，小轉子部整體位移平均值為4.73mm，后外側壁整體位移平均值為5.22mm。六部分骨折應力主要集中在小轉子部，值為152MPa，股骨頭頸部整體位移平均值為9.37mm，大轉子部整體位移平均值為9.03mm，小轉子部整體位移平均值為4.88mm，前外側壁整體位移平均值為4.55mm，后外側壁整體位移平均值為5.

6、57mm。各型骨折的應力集中部位各不相同，主要為大轉子部和小轉子部，且隨著骨折塊的增加，各部分骨折塊的整體位移平均值隨之增加，呈正比趨勢。
　　結論：
　　股骨轉子間骨折六部分分型各型骨折的應力分布、應力集中部位及各部分骨折塊整體體位移平均值均不相同，大轉子部和小轉子部是影響骨折穩(wěn)定性的重要部位，各型骨折穩(wěn)定性由高到低排列為：二部分骨折>三部分骨折（大轉子破裂）>三部分骨折（小轉子破裂）>四部分骨折>五部分骨折（前外側壁破裂

7、）>五部分骨折（后外側壁破裂）>六部分骨折。二部分骨折為穩(wěn)定型骨折，其余分型為不穩(wěn)定型骨折。
　　第二部分、基于CT三維圖像的股骨轉子間骨折六部分分型的計算機輔助診斷系統(tǒng)的應用價值
　　目的：
　　驗證初步自主研發(fā)的基于CT三維圖像的股骨轉子間骨折六部分分型的計算機輔助診斷系統(tǒng)的效能，評價其臨床應用價值并探討進一步改進的方向。
　　方法：
　　搜集2014年1月1日至2016年5月31日期間住院治療的股骨轉

8、子間骨折324例患者。依據納入標準和排除標準進行篩選，最終納入107例患者作為驗證數據。使用影像科CT工作站將這些患者的髖部CT橫斷面圖像進行三維重建得到骨折部位的CT三維重建圖像，然后使用切割功能將股骨上段從髖臼中切割出來，最后使用照相功能分別獲取股骨上段前側、后側、外側、內側四個視角方向圖像保存并導出。由兩名骨科主任醫(yī)師與一名影像科主任醫(yī)師協(xié)商對骨折進行分型診斷，其結果作為診斷標準。分別由CAD系統(tǒng)、1名骨科住院醫(yī)師、1名骨科主任醫(yī)

9、師分別在未知診斷標準的情況下獨立對107例患者影像學圖像進行診斷，然后由該骨科住院醫(yī)師與骨科主任醫(yī)師聯合CAD系統(tǒng)再次進行診斷，分別記錄其診斷結果與診斷符合率進行統(tǒng)計學分析。
　　結果：
　　在107例患者中，CAD的獨立診斷符合率為86.9％，低于骨科住院醫(yī)師的94.4%（P>0.05），顯著低于骨科主任醫(yī)師的97.2%（P<0.05）。聯合CAD后，該骨科住院醫(yī)師的診斷符合率由94.4%提高到97.2%（P>0.05），