基于股骨髁关节面几何形态的软骨表面固定器设计及实验研究

发布时间：2019-01-03 11:19

【摘要】：目的 根据股骨髁关节面三维几何形态的测量数据,设计出一种能够解剖贴附于股骨髁软骨表面的固定器,主要用于自体软骨细胞移植术中移植物的固定；将新型股骨髁软骨表面固定器与自体软骨细胞移植术中传统的固定方法进行对比研究,探讨新型股骨髁软骨表面固定器较传统固定方法的优势,为临床上自体软骨细胞移植术固定方法的选择提供理论依据。方法1、选取100例MRI扫描检查无异常的膝关节MRZ图像,其中男性64例,女性36例,选取年龄20-40岁,平均年龄28.5岁。将获得的"DICOM"格式的MRI断层扫描数据导入Mimics15.0软件中,对图像进行灰度处理,确定关节软骨面轮廓的边缘。用CATIA软件的SKETCH TRACER模块导入之前数据,对选取的点进行最佳曲线拟合,分别测量出股骨髁不同部位关节面矢状面和冠状面所拟合圆弧的半径及弧度,并对所测参数进行统计学分析；选取30例MRI扫描检查无异常的膝关节MRI图像,男、女各15名,年龄24-32岁,平均27.8岁。将获得的"DICOM"格式的MRI连续断层图片导入Simpleware 6.0三维重建软件中,使用软件中ScanIP模块对股骨髁骨性结构及软骨结构进行三维重建,将数据以“STL”格式输出。将股骨髁“STL”格式数据导入到Geomagic11.0软件中,在Geomagic11.0软件中创建3D特征,分别选取股骨内、外侧滑车软骨表面区域,通过软件自动拟合功能将所选区域最佳拟合为两个球体,便可确定出球体半径,并对所测参数进行统计学分析。2、根据所测量出的股骨髁关节面三维几何形态数据,设计出不同规格的股骨髁软骨表面固定器。3、从当地屠宰场获取30具完整的猪下肢,检查所有肢体均无创伤及畸形,在股骨内侧髁中央负重部分标记面积约2.5cm2的圆形区域,创建出全层软骨缺损动物模型。分别采用软骨表面固定器固定、纤维蛋白胶固定(FG)、经骨隧道固定(TS)、可吸收软骨钉固定(BP)、连续边缘缝合固定(CS)将移植物固定于缺损区,关闭关节腔进行连续被动屈伸运动,分别在60次及210次屈伸运动后对移植物的情况进行评价。屈伸运动结束后用电子万能试验机对固定稳定性进行测试评价。分别对5种不同的固定方法根据评分标准进行评分,并对评分进行统计学分析。结果1、对股骨髁关节面三维几何形态进行测量。矢状位：股骨内侧髁远端关节面半径(r11)为34.27±4.54mm,后髁关节面半径(rM2)为18.97±3.05mm；股骨外侧髁远端关节面半径(rL1)为37.63±4.41mm,后髁关节面半径(rL2)为19.75±2.45mm。冠状位：股骨内侧髁关节面半径(RM)为21.34±2.10mm；股骨外侧髁远端关节面半径(RL1)为23.75±2.35mm,后髁关节面半径(RL2)为18.78±2.47mm。股骨内侧滑车半径(r)为23.7±39mm,股骨外侧滑车半径(R)为28.4±4.5mm。2、根据评分标准对不同的固定方法进行评分比较。覆盖面积：CS与固定器固定之间差异无统计学意义,FG、TS、BP固定之间差异无统计学意义,而CS与固定器固定在覆盖面积得分上要高于其他3种固定方法(P≤0.05)；边缘接触范围：CS与固定器固定之间差异无统计学意义,FG、TS、BP固定之间差异无统计学意义,而CS与固定器固定在边缘接触得分上要高于其他3种固定方法(P≤0.05)；移植物完整性：TS、BP、CS固定之间差异无统计学意义,而固定器固定在移植物完整性得分上要高于FG固定(P≤0.05),FG固定要高于其他3种固定方法(P≤0.05)；固定稳定性：BP、FG固定之间差异无统计学意义,固定器固定稳定性得分CS固定稳定性得分TS固定稳定性得分BP与FG固定稳定性得分(P≤0.05)。结论1、在自体软骨细胞移植术中,新型股骨髁软骨表面固定器不仅能够很好的保持移植物覆盖面积、边缘接触范围及完整性,还能够提供更加牢固的固定,与传统固定技术相比是一种更加优越的固定技术；2、在自体软骨细胞移植术中,目前临床上常用的4种固定技术相比,CS固定是一种较为安全、有效的固定方式。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：昆明医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R687.3

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘爽;;螺杆泵密封固定器及防旋转固定器[J];石油工业计算机应用;2009年01期

2 李宗民;;侧佸固定器[J];护理杂志;1958年05期

3 周树萱;介绍多用动物固定器[J];中级医刊;1959年12期

4 Moreaty p L ,刘哈霆;一种简易、多用途的小鼠固定器[J];微生物学免疫学译刊;1987年S1期

5 张伟群,张明湘,高弘;介绍一种简易牙科砂纸固定器[J];哈尔滨医科大学学报;1992年01期

6 刘殿鹏,赵明亮;储水卡夹式固定器的应用[J];中国实用手外科杂志;2000年01期

7 刘丽霞,纪俊鹏,韩丽娟;一种医用输液固定器的研制[J];大连大学学报;2005年02期

8 张春燕;;介绍一种多功能头颈固定器[J];护理研究;2007年02期

9 坂本雄二;;ヒト眼科用■查装■を动物[煛訾擞盲い胛�の■察台と固定器の考案[J];中国比较医学杂志;2007年08期

10 刘辉;康白;;小鼠固定器的制作与应用[J];临床和实验医学杂志;2010年03期

相关会议论文 前10条

1 张萍;郑国强;朱晓东;;冠状动脉显露固定器的研制及其临床应用[A];中华医学会医学工程学分会第四次学术年会浙江医学会医学工程分会98年学术年会论文集[C];1998年

2 陈德满;苏继承;付伟;王天明;曲天义;;骨盆骨折槽型固定器的研制及临床应用(附62例临床分析)[A];第十三届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文集[C];2005年

3 刘俊玲;巢汇宽;张齐;张_";张昆亚;赵峰;;在体力学测量:骨折外固定愈合后拆去固定器的辅助判定方法[A];2008年全国生物流变学与生物力学学术会议论文摘要集[C];2008年

4 付继敏;;指骨固定器治疗指掌(?)骨骨折的疗效观察(附40例报告)[A];中华中医药学会骨伤分会第四届第二次会议论文汇编[C];2007年

5 刘秀英;刘士玲;;脐带固定器研制及其在抢救新生儿窒息中的应用[A];华东地区第二次急诊医学学术研讨会论文摘要汇编[C];1993年

6 姜明轩;;可调式平衡牵引固定器治疗非稳定性小腿骨折(附65例分析)[A];跨世纪骨伤杰出人才科技成果荟萃[C];2004年

7 黄儒收;侯凌枫;赵辉;丁中华;吴兴;;应用AF固定器早期手术治疗胸腰椎骨折并脊髓损伤[A];第二届海峡两岸矫形外科学术研讨会论文集[C];2004年

8 张恩忠;杨永军;周纪平;段修武;;弧轨自锁椎弓根矫形固定器Ⅱ(ALPFⅡ)治疗脊柱疾病临床应用研究[A];第三届中西医结合脊柱及相关疾病学术年会论文集[C];2009年

9 陈禄仕;;便携式尸检开颅固定器的研制[A];第五次全国法医学术交流会论文集[C];1996年

10 李伟;王桂芹;马立平;孟祥钊;;潜艇舱内导运雷弹钢索固定的存在问题及改进设想[A];武备维修保障理论与应用：中国造船工程学会学术论文集.3[C];2013年

相关重要报纸文章 前3条

1 谭华;建始大队研制多功能水带固定器[N];人民公安报·消防周刊;2009年

2 冯琳;难治性骨不连骨缺损研究获突破[N];中国医药报;2003年

3 江西省景德镇市食品药品监督管理局 王张明;小螺钉引发的思考[N];医药经济报;2008年

相关博士学位论文 前1条

1 郭永飞;颈前路可调控式融合固定器的动物实验及相关研究[D];第二军医大学;2006年

相关硕士学位论文 前3条

1 永生;基于股骨髁关节面几何形态的软骨表面固定器设计及实验研究[D];昆明医科大学;2015年

2 李春树;新型半硬性椎弓根钉固定器的稳定性研究[D];中国医科大学;2007年

3 梁保安;GYZ型颈椎前路记忆压力固定器的设计与临床应用研究[D];河南大学;2014年

，

本文编号：2399305