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第一部分应用三维重建技术模拟伴后髁骨折的胫骨平台骨折的损伤机制目的:伴有后髁骨折的胫骨平台骨折的损伤机制对骨折的诊断、治疗、预后有着重要的意义,但由于其复杂型,目前仍存在争论。本研究第一部分的研究目的是从三维空间角度分析这种复杂骨折的损伤机制并提出基于三维损伤机制的骨折分型。方法:1.选取伴有后髁骨折的胫骨平台骨折CT影像资料。应用MIMICS软件将骨折的DICOM文件进行处理,分别重建股骨远端以及胫骨近端的三维模型并进行调整,使其在三维空间上处于标准位置。然后调整胫骨模型的位置,使得胫骨平台骨折移位的关节面与股骨髁关节面相匹配,模拟骨折时的膝关节位置,记录胫骨移位的数据。2.根据骨折时膝关节的位置推断膝关节损伤机制,建立损伤机制的分型系统。根据骨折时膝关节在矢状面、轴位面上所发生的旋转角度,将骨折分为四个主类型(伸直型,屈曲内旋型,屈曲外旋型,屈曲中立位型);根据膝关节在冠状面上的旋转角度,分为两个亚型(内翻、外翻)。3.2名独立观察者分别学习损伤机制的判定过程以及损伤机制的分型。经过练习后2名观察者分别对病历资料进行分型,8周后对打乱顺序的病历资料再次分型。根据分型结果进行组间、组内可信度检验。结果:1.共171例伴有后髁骨折的胫骨平台骨折纳入本部分研究。根据损伤机制分型系统,72例为伸直型损伤(其中53例为外翻亚型,19例为内翻亚型),61例为屈曲内旋型损伤(其中50例为外翻亚型,11例为内翻亚型),21例为屈曲外旋型损伤(18例为外翻亚型,3例为内翻亚型),17例为屈曲中立位型损伤。2.不同损伤机制下股骨内外髁撞击胫骨平台不同区域,造成不同的骨折形态。伸直型损伤骨折时股骨外髁撞击胫骨平台前外侧,其后外髁骨折为劈裂形态,股骨内髁撞击胫骨平台内侧中部,后内髁骨折为劈裂型伴有冠状面骨折线。屈曲内旋型损伤骨折时外髁撞击后外平台形成压缩性骨折,内髁撞击前内平台形成倒金字塔形后内髁骨折。屈曲外旋型损伤骨折时外髁撞击前外侧平台,后外平台为劈裂状,内髁撞击后内平台形成伴有冠状面骨折线的较小的后内骨折块。屈曲中立位型骨折时胫骨向前方脱位,股骨内外髁均撞击后方平台,形成后外压缩、后内劈裂骨折形态,并伴有髁间嵴撕脱骨折。3.该分型系统组间、组内可信度均为高度可信(0.63,0.68)。小结:1.三维模拟技术能够定量的分析骨折时膝关节位置,并定性的推断伴有后髁骨折的胫骨平台骨折的三维损伤机制。2.不同损伤机制造成不同的骨折形态。3.屈曲伴旋转是造成后髁骨折的重要损伤机制。4.基于损伤机制的分型系统具有较高的可信度,可用于这种复杂的关节内骨折。第二部分伴后髁骨折的胫骨平台骨折主骨折线地图的绘制目的:骨折线地图是近年来用于分析骨折形态的一种方法,其对于复杂关节内骨折的诊断、治疗有着重要的意义。本研究第二部分的研究目的是研究伴后髁的胫骨平台骨折的主骨折线分布情况以及规律。方法:1.应用本研究第一部分的CT影像资料对于胫骨平台骨折的骨折块分别进行三维重建。观察骨折块的三维形态特点,将骨折块模拟复位,确定主骨折线。2.将每个病例的主骨折线绘制在2维模板上,进行主骨折线角度的测量。根据第一部分提出的损伤机制分型系统,将同一骨折类型的主骨折线进行叠加分别绘制主骨折线地图。3.观察不同损伤类型的主骨折线走行方向,对主骨折线角度进行测量比较分析。结果:1.72例伸直型损伤主骨折线为前后走行,将平台分为内外两大部分,内外增宽明显,主骨折线角度为89.13°±14.52°。2.61例屈曲内旋型损伤主骨折线为后外至前内走行,将平台分为前外、后内两大部分,后外增宽明显,主骨折线角度为46.71°±5.39°。3.21例屈曲外旋型损伤主骨折线为前外至后内走行,将平台分为前内、后外两大部分,前外增宽明显,主骨折线角度为144.14°±12.78°。4.17例屈曲中立位骨折主骨折线为后内向后内走行,将平台分为前后两大部分,前后增宽,主骨折线角度为14.55°±6.14°。四种主要类型损伤机制的主骨折线角度具有统计学差异(P=0.000),而同一主类型中外翻、内翻亚型的主骨折线角度无统计学差异(P=1.000)。小结:1.主骨折线可以通过三维重建技术识别。2.不同主要损机制的骨折类型,其主骨折线方向、骨折移位方向均明显不同。主骨折线角度具有统计学差异。第三部分伴后髁骨折的胫骨平台双髁骨折损伤机制、骨折特点、手术策略目的:伴有后髁骨折的胫骨双髁平台是最为复杂的骨折类型之一。本研究第二部分的研究目的是研究这种复杂骨折的损伤机制、骨折特点,并根据损伤机制制定手术策略。方法:1.选取伴有后髁骨折的胫骨平台双髁骨折影像学资料。应用本研究第一部分的研究方法模拟骨折时膝关节所处的位置,并分析骨折损伤机制进行归类。2.应用本研究第二部分的方法观察不同损伤机制下的骨折三维形态特征,骨折移位特点,并绘制主骨折线地图,观察主骨折线方向,测量主骨折线角度。3.对每种骨折类型根据损伤机制、骨折特点、主骨折线方向等制定手术策略。结果:1.共96例伴有后髁骨折的胫骨平台双髁骨折纳入本研究,其中伸直型损伤60例(外翻亚型44例,内翻亚型6例),屈曲内旋型损伤21例(外翻亚型12例,内翻亚型9例),屈曲外旋型损伤15例(外翻亚型12例,内翻亚型3例)。2.各损伤机制形成的骨折特征、骨折移位特点、主骨折线方向、主骨折线角度均有显著性差异。其相应的骨折复位方法、手术复位顺序、钢板放置位置也不相同。小结:伴后髁骨折的胫骨平台双髁骨折可采用“逆损伤机制”对骨折进行复位,需根据各亚类型骨折的骨折移位程度、解剖特点采用不同的手术顺序、钢板放置位置、手术入路进行骨折块的内固定。