摘要：目的探讨虚拟人体重建和3D打印的数字化骨科技术融入到临床研究生脊柱后凸畸形CBL教学中的可行性和优越性。方法选取在我科参加住院医师规范化培训的专业学位硕士,随机分为实验组和对照组(各15人),授课内容为典型脊柱后凸畸形病例。实验组采用基于数字化骨科技术的CBL教学,先后进行小班理论讲授、模型讲解、分组讨论、术前手术设计、手术观摩及具体问题提问抽答等;对照组采用传统教学进行大班理论授课。课后分别对两组学员进行教学效果的评估。运用SPSS 25.0进行t检验。结果针对强直性脊柱炎伴脊柱后凸畸形和脊柱半椎体伴脊柱后凸畸形教学而言,实验组学生的课堂兴趣满意度、理论知识掌握度、手术方案理解度得分分别为(9.4±0.2)、(91.1±3.8)、(91.5±3.5);对照组学生的课堂兴趣满意度、理论知识掌握度、手术方案理解度得分分别为(8.2±0.4)、(82.1±3.5)、(83.1±4.7)。组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论在脊柱后凸畸形的教学中,基于数字化骨科技术的CBL教学优于传统教学,有利于提升学生临床技能。

摘要：背景:快速成型技术近年来已广泛应用于硬组织外科领域,但国内目前尚未有从文献计量学角度分析快速成型技术在骨科领域应用的相关文献报道。目的:通过对相关论文的文献计量学分析,探讨快速成型技术在中国骨科领域应用方面的现状及发展趋势。方法:应用计算机检索CBMdisc数据库(1978-01/2010-06),以主题词"骨科学"结合自由词"快速成型、快速成形、快速原型、快速原形"等作为检索策略;应用计算机检索《中国医院知识仓库》医药卫生类专辑(1994-01/2010-06),以"快速成型、快速成形、快速原型、快速原形"等为检索词,以篇名、关键词、摘要为主要检索字段;同时手工检索相关期刊。共收集到241篇论文,通过浏览全文纳入203篇符合标准的文献,其中重复发表2篇,对最终纳入的201篇文献进行文献计量学分析。结果与结论:国内有关快速成型技术在骨科领域应用的文献首次发表于1998年,随着人们对快速成型技术的逐步认识和深入研究,关注这一主题的文献逐渐增多。《中国组织工程研究与临床康复》、《中华创伤骨科杂志》和《中国矫形外科杂志》等是该研究主题的重要期刊,相关文献主要发表在骨科专业杂志、高等院校学报以及与数字骨科密切相关的生物医学工程、组织工程、机械工程以及材料学等专业期刊上。李祥、陆声、马兴、颜永年、陈玉兵是该主题研究的高产作者,但尚未形成一个专业的研究群体;所有论文的第一作者均出自三甲医院和高等院校,发表文献最多的是解放军第四军医大学西京医院、西安交通大学和清华大学;西安和北京是该主题研究最为活跃的两个地区,但发展存在地域分布不平衡现象。63.2%的论文获得了基金支持,主要以国家自然科学基金、"863"计划、国家博士后基金等为主,彰显了该主题文献起点高、科研力量雄厚、论文质量好的特点。此外,快速成型技术在国内骨科领域的应用已逐渐从基础研究向临床研究转化,相关基础研究主要关注人工骨仿生制造、假体设计与制造、骨科器械研发以及计算机辅助设计实物模型等内容,而临床研究主要以四肢复杂骨折、四肢畸形矫形、骨肿瘤以及脊柱疾患的治疗为主。

摘要：背景：计算机辅助设计-快速成型技术的发展,实现了从二维图像到三维实物的飞跃,为临床医生对疾病的诊断、病变点的定位、手术方案的确定提供了重要的依据,使得手术的安全性和手术的质量有了明显的提高。目的：评估计算机辅助设计-快速成型技术应用于股骨转子间骨折手术治疗的临床疗效。方法：选择2008年解放军广州军区广州总医院骨科收治的股骨转子间骨折患者30例,年龄18-55岁,随机分成常规手术组及计算机辅助组,常规手术组仅行术前胫骨结节牵引,计算机辅助组行胫骨结节牵引后提取二维CT数据,计算机辅助设计股骨转子间骨折模型,并模拟骨折复位手术,逆向设计与股骨大转子相吻合的组件,计算机精确设计手术钉道。两组均采用动力髋螺钉内固定,均记录手术时间,术中出血量,术后随访1年并采用Harris评分标准对手术效果进行评估。结果与结论：快速成型建立股骨转子间骨折的1∶1实体模型及置钉导向模版,精确地指导手术快速精确实施。快速成型技术做好的模型应用于手术,提高了手术的安全性,与常规手术组比较缩短了手术时间,减少了手术出血量,术后复查X射线见骨折端复位良好,内固定位置良好,应用Harris髋关节评分患者恢复良好,无髋内翻畸形及患肢短缩畸形,显著提高了手术的有效性,均达到了术前的预期效果。相比传统手术存在精确性不足、创伤较大、术中医生和患者需要反复受到射线照射等缺点,计算机辅助骨科-快速成型技术应用于手术具有安全,准确等优点,术前采集图像可术中反复使用,并减少术中医患的放射性损伤。

摘要：背景:全髋关节表面置换在进行假体装配中,需要与实体绝对匹配的3D模型。目的:通过逆向工程/逆向设计技术三维重建金属对金属全髋表面置换假体。方法:基于三维激光扫描仪所得假体的点云文件,Geomagic软件和3dsmax软件再分别进行点云拼接、3D还原、特征提取从而得到全髋表面置换假体的三维可视化结构。结果与结论:逆向工程/正向设计技术能还原假体的三维形态,可真实再现髋臼假体和股骨假体的结构。提示根据逆向工程/正向设计软件系统能准确重建金属对金属全髋表面置换假体。

摘要：背景:准确描述股骨近端形态特征对髋关节假体设计和假体置入十分关键。目的:基于逆向工程技术,对股骨近端形态参数描述股骨近端形态时产生的误差(简称股骨近端形态参数误差)进行有效分析。方法:基于Mimics软件、Imageware软件,对1例25岁女性健侧髋关节的股骨近端形态参数进行测量、逆向建模,并利用Imageware中差异分析命令进行相关的曲线-点云及曲面-点云差异的计算与分析。结果与结论:该例股骨基于股骨近端形态参数逆向建模后模型与人体股骨点云的整体差异为(1.29±0.99)mm,其中外壁的匹配误差占70.43%,髓腔占21.46%,股骨头占8.11%。股骨近端形态参数误差存在于以下方面:股骨头并不是标准球形;股骨干5个平面皮质骨内、外壁交线简单地认为是圆,或者认为是长短轴方向不变的椭圆;忽视小转子的几何特征的测量。提出以下改进意见:应在测量长短轴长度的同时,补充测量长短轴与正位片平面的夹角;增加小转子几何特征的测量。

摘要：背景:人工髋关节翻修中髋臼骨质缺损常常是难以定位及定量的,因而利用计算机辅助设计与计算机辅助加工技术进行置换前准备可减少髋臼重建的难度及风险。目的:探讨Mimics软件在个体化全髋关节假体翻修中的应用及意义。方法:将全髋关节翻修患者髋关节CT扫描图像数据导入Mimics软件,重建髋关节三维模型。测量髋关节假体前倾角、外翻角、颈干角、股骨头直径、髋臼壁厚度/直径以及假体松动破碎情况,对髋臼骨质缺损范围进行定位以及定量,同时通过模拟翻修,设计植骨范围,拟植入全髋关节假体规格。结果与结论:通过Mimics三维窗口,精确定位该破碎假体,碎片最大纵径预测33.68mm,距离股骨头假体距离48.93mm,距离髋臼假体20.14mm。髋臼选取130.47mm2可视区域平均阈值339.98,骨质缺损区130.47mm2可视区域平均阈值-481.25,缺损面积21.41mm×21.38mm,根据三维模型评估骨质缺损并分类:AAOS分类ⅠB型,Gross分类ⅡA型,Engh分类Ⅰ型。结果证实,在髋关节翻修中借助Mimics软件可优化置换方案及方式,减少并发症,降低置换风险。