精确修复桡骨远端复杂骨折的影像学和动力学研究：CT扫描动态4D重建、高频超声辅助和腕关节镜微创技术的应用

Communited intra-articular distal radial fractures usually occur with injuries of carpal interosseous ligament, and result in dysfunction of the wrist. Diagnosis and treatment of distal radial fracture are still under improving at present. The objective of this study is to ivestigate mini-invasive and accurate remedy to repair and to recostruct these lesions with the involved wrist. We use 320-slice CT to scan the wrist and to mimic the motion with dynamic four-dimensional reconstruction, and measure carpal mutual spatial relationship in every movement mode and every time point. Correlation between types of the distal radius fracture and sites, degrees of carpal interosseous ligament injury will be investigated from the comparison of normal and injured wrist. Based on this findings, the diagnosis and treatment of ligament injury will be enhanced. Simulate reduction of intra-articular and extra-articular fracture is performed with markerless bone registration technique. Data are collected with mathematical and mechanical calculation on the simulated 3 dimensional model to design guider template for drilling and fixation of the fragments. Biomechanical analysis of reconstructions of the injured interosseous ligament will improve the clinical results in treatment of the distal radius fractures. High frequency ultrasonography is used to reduce the extra-articular fracture through mini-incision , and arthroscopy is used to reduce the intra-articular fracture and to repair the injured interosseous ligament. K wires and cannular screws are used to internally fix the fragments with the customized guider template. We follow up post-operative patients through the subjective and objective evaluation criteria, and analyze the results to investigate rational protocol for the treatment of communited intra-articular distal radius fractures.

桡骨远端复杂涉及关节面的骨折，常伴有腕骨间韧带损伤，通常会产生一定的功能障碍，目前的诊断和治疗有待进一步提高，本研究期望通过对损伤结构的精确、微创修复，达到恢复功能的目的。通过320排CT扫描，4D动态影像重建，分析总结，得出正常人群各个运动模式下，不同时间位点腕骨相互空间关系。对比病态下的异常变化，探讨常见骨折类型与腕骨间韧带损伤部位和程度的相互关系，建立韧带损伤的诊疗机制。应用"无标记骨配准技术（Markerless Bone Registration）"，模拟复位移位的关节内外骨折，结合数学和力学计算，设计固定导向模板。比较分析腕骨间韧带损伤修复的生物力学，探讨韧带的有效修复。临床应用高频超声，通过微小切口复位关节外骨折，腕关节镜技术复位关节内骨折，导向模板下内固定，并修复损伤的韧带。通过主、客观评价标准对修复的患者进行随访，分析结果，探讨合理治疗桡骨远端复杂骨折的治疗方案。

桡骨远端复杂涉及关节面的骨折，常伴有腕骨间韧带损伤，对于腕骨间韧带的损伤没有可靠的修复方法和评估标准，对于骨折和韧带损伤对于腕骨4D动力学方面的影响没有详细的研究，这些研究数据的不足，常常导致术中不能精确修复和术后没有有效康复治疗措施，最终导致临床上桡骨远端骨折的手术治疗功能恢复较为不满意，目前的诊断和治疗有待进一步提高。.本研究在腕关节4D动力影像学研究的基础上，制作舟月骨间韧带损伤模型和TFCC深层结构的尺骨止点损伤模型，进行关节镜下修复，通过动力影像学对比研究，探索了关节镜下微创修复的可行性和修复方法的效能。根据桡骨远端骨折发生的机理，模拟制作桡骨远端骨折模型，结合以往腕关节镜入路解剖学研究的知识，探讨了关节镜下，关节镜入路和器械入路的合理性和可行性，改良了关节内骨折复位固定的导向模具，使其临床操作比较可行。对于关节外（干骺端）骨折，本研究探讨了高频超声波和微小切口关节镜辅助的复位，减少了术中X线的曝光次数和时间。本研究还探索了通过CT扫描3D建模，通过软件获取4D信息，期望达到手术中内固定理想位置精确辅助。.研究结果表明，关节镜下可以修复舟月骨间韧带损伤和TFCC止点损伤，修复后能够恢复腕骨的动力学特性。合理的关节镜入路，减少了狭小腕关节空间内操作对桡骨远端骨折复位固定的干扰，改良的导向模具可以有效的固定关节内骨折、减小骨折间的台阶和间隙、恢复软骨面的平整。高频超声波对于桡骨远端干骺端骨折的复位有一定的优越性，无创、分辨率好，但是由于设备操作要求高、超声介质使用和其二维平面信号，临床使用推广难度较大；微创关节镜辅助桡骨远端关节外骨折复位，拓展了关节镜的使用范围，直观的复位效果，但是需要术前的对于骨折2D 和3D的分析、设计和术中熟练的关节镜技术，是具有挑战性的微创治疗措施。4D动力影像学研究（3D模型在不同运动位置的不同相互空间关系），提高了临床操作的精确性和可行性，具有很强的跨学科知识，而且比较耗时。