全髋关节翻修术中髋臼骨缺损不同重建术式的解剖学及生物力学研究

Dealing with acetabular bone defects is a key problem in total hip arthroplasty revision.Reasonable reconstruction will directly affect the prosthesis'survival. For small defects,without affecting the stability of the cup, there is consistent at home and abroad, but for the larger bone defect of acetabulum, and there is no consistent and standard guideline for reconstruction. Mostly, the surgical strategy decision is according the subjective experience of the surgeon, lacking of theoretical basis,and survival rates of the prosthesis vary individually. Based our former 3 dimensional study,applied high hip center technique,the maximum distance is 3.5cm, and knew the biomechanical properties of the Ganz ring by finite element analysis. This project, based on preliminary research,evaluate the effect of different surgical strategy by combined the coverage rate and the biomechanical properties, thus would provide the anatomical and theoretical basis and reasonable surgical solutions.And build an preoperative planning system by 3 dimensional reconstruction and finite element analysis.It will reduce the re-operation of patients and save health care costs.

髋臼骨缺损的处理是髋关节翻修术重要难题，术中是否合理有效地处理髋臼骨缺损将直接影响翻修效果和假体使用寿命。对于不影响臼杯稳定性的小缺损，国内外处理方法较为一致，但是对于影响臼杯稳定性的较大骨缺损，并没有比较公认的处理方法和指南性的重建标准，手术方案的选择主要依靠术者主观经验，缺乏相应理论基础，术后随访假体生存率也存在很大差异。前期我们通过三维重建模拟臼杯旋转中心上移得出最大上移距离为3.5cm,且通过有限元分析明确了髋臼加强杯的生物力学性能。本项目在前期基础上，结合臼杯解剖学覆盖率及生物力学性能，通过计算机辅助虚拟手术及有限元分析髋臼骨缺损不同重建术式解剖学及生物力学性能，建立髋臼骨缺损患者髋臼重建不同方法的理论基础，并建立一套基于臼杯解剖学覆盖率及生物力学性能标准三维术前计划系统，针对不同患者从三维上进行个体化病情分析、建立个性化手术方案，减少再翻修率，节约医疗成本。

研究背景：髋臼骨缺损的处理是髋关节翻修术重要难题，术中是否合理有效地处理髋臼骨缺损将直接影响翻修效果和假体使用寿命，手术方案的选择主要依靠术者主观经验，缺乏相应理论基础。因此，建立髋臼骨缺损患者髋臼重建不同方法的理论基础，和基于臼杯解剖学覆盖率及生物力学性能评价体系对于手术方案的选择具有重要的意义。.主要研究内容：通过收集临床自愿者及髋臼骨缺损（包括先天性髋关节发育不良）患者术前CT扫描数据以及全髋关节置换患者的术前术后相关数据，建立髋关节置换术的术前计划系统，通过mimics软件模拟臼杯植入，通过布尔运算计算髋关节骨缺损臼杯覆盖率，通过建立髋臼重建不同重建术式的有限元模型，通过髋臼周围应力分布及臼杯微动情况评价髋臼杯的初始稳定性，最终为髋臼重建不同术式重建从解剖学和生物力学上综合评价手术效果评价。.主要结果和科学意义：首先建立髋臼骨缺损的三维分型系统，即：大臼杯重建型和大臼杯结合垫块重建型。其次，通过研究建立了基于患者的个性化假体设计，假体静态生物力学功能评价体系。并且建立髋臼重建不同术式的解剖及生物力学理论基础；并应用于临床患者进行三维术前计划，以评价术式的优劣。这些成果已经在我们科临床之中逐步使用，获得了良好的效果，使我们在术式的选择上，具有解剖学和生物力学上的评价，择优选择手术方案。为患者延长了假体寿命，减少翻修次数，从而节省了医疗费用；具有广阔的经济效益和社会效益。