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目的:采用有限元方法模拟不同前弓曲率半径的股骨,进而得到其对顺行髓内钉使用的影响。探讨中国人股骨前弓与髓内钉的匹配性问题,从而制定适合国人的术前计划和治疗方案,并提出初步的新设计方案。方法:选取正常成年男性志愿者一例,志愿者年龄31岁,通过X线检查右侧股骨无病理性改变。选用64排螺旋CT机在管电压:120KV,管电流:200m A的条件下,扫描志愿者的右侧股骨。设定扫描条件为:扫描层厚为1mm,层间距为1mm。将扫描所得的Dicom格式数据导入交互式医学影像控制系统Mimics14.0,在确定正常方位后根据软件设定的骨骼阈值,利用蒙罩编辑、形态学操作等功能将骨骼与其它周围组织分离,建立完整的右侧股骨包括皮质骨及松质骨部分的三维空间模型。将此模型转换为STL格式并导入到自动化逆向工程软件Geomagic Studio 12.0中,在表面光顺化处理后进行网格优化。定义正位X线上小转子下缘水平以上部分为股骨上段,侧位X线上内收肌结节水平以下部分为股骨下段,两水平中间部分为股骨中段,以此进行裁切,并计算股骨中段模型初始股骨前弓曲率半径。于Mimics14.0软件中,在股骨近段自进针点沿髓内钉插入方向建立一直径为14mm通道,与髓腔结合,视为近段通道;在股骨中段以髓腔为基础建立通道,在股骨髓腔峡部附近沿股骨弧度分别建立直径为11mm、12mm、13mm通道,模拟扩髓后状态,中段远端松质骨看做髓腔处理,结合后视为中段通道;股骨远段松质骨看做髓腔处理,视为远段通道;三部分结合为髓内钉插入过程的通道。导入Geomagic Studio12.0软件内进行布尔减运算,获得去除髓内钉插入通道的股骨上、中、下三段模型。在美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,PTC公司)所研发的参数化建模软件Creo Parametric 2.0中,利用其草绘功能,绘制出施乐辉(Smith-Nephew)公司的?10、11、12mm×350mm3种规格的右侧股骨重建钉,以及该公司?5mm×90mm股骨近端锁钉。而后在Mimics14.0软件的3-matic模块中依据其置入原则进行组装,得到置有重建钉及两枚近端锁钉的股骨模型,在Creo Parametric 2.0中以股骨中段为选取框分别对股骨模型进行扭曲操作,得到不同曲率半径的股骨模型。在股骨模型中模拟重建钉插入过程通道,通过微调股骨前弓及重建钉空间位置,观察重建钉与股骨髓腔内壁的相对关系,探讨重建钉与股骨前弓的匹配程度。提出股骨前弓正切值的概念,该值为股骨前弓所在圆弧的弦高与1/2现场的比值,因为消除了拍摄X线的放大率,使结果更精确并更易得出。通过术前拍摄健测股骨正侧位X线,从而预测术中及术后重建钉与患者股骨髓腔的匹配程度,指导制定临床治疗方案。结果:在Mimics14.0软件中从水平面、冠状面、矢状面分析结果,按重建钉不同直径分组,对应10mm、11mm、12mm的重建钉,股骨前弓曲率半径分别为75.7647cm、73.0057cm、96.9086cm,股骨前弓正切值分别大于0.915351、0.095056、0.071330的股骨模型,因重建钉远端接触股骨远端内侧皮质,将会造成术后疼痛及内固定周围应力骨折的高风险。直径为10mm的重建钉因直径比股骨峡部入口处髓腔内径小,在调整股骨前弓曲率半径至42.1221cm、在钉头达到此处时仍不会出现插入困难,而直径为11mm、12mm的重建钉,在股骨前弓曲率半径分别为63.7519cm、95.7433cm,股骨前弓正切值分别大于0.101646、0.072207的股骨模型,在钉头达到股骨峡部入口处时插入困难,股骨前弓曲率半径分别为66.3759cm、75.7665cm、96.9086cm,股骨前弓正切值分别大于0.104751、0.091535、0.071330的股骨模型,在钉头达到股骨峡部最狭窄处时插入困难,股骨前弓曲率半径分别为74.3592cm、77.2252cm、99.3351cm,股骨前弓正切值分别大于0.093295、0.089775、0.069570的股骨模型,在钉头达到股骨峡部最下端时插入困难,如强行暴力置入,将引起医源性骨折。股骨前弓曲率半径分别为57.0168cm、64.7568cm、66.9274cm,股骨前弓正切值分别大于0.122430、0.107398、0.103869的股骨模型,由于髓内钉偏前插入,将撞击股骨近端前侧皮质,或因患者合并其他股骨近端骨折时,无法顺利置入近端股骨颈方向锁钉。结论:较大股骨前弓弧度的股骨将会造成髓腔与重建钉的不匹配,产生诸多并发症。重建钉远端接触股骨远端内侧皮质,将造成术后疼痛及内固定周围应力骨折的高风险;在钉头达到股骨峡部时插入困难,如强行暴力置入,将引起医源性骨折。可以通过适当向前调整进针点便于重建钉的插入及避免上述并发症,但由于髓内钉偏前插入,将撞击股骨近端前侧皮质,或因患者合并其他股骨近端骨折时,无法顺利置入近端股骨颈方向锁钉。