背景介绍

　　髋臼骨折占所有骨折发病率的3%，而死亡率则高达13.4%。

　　传统内固定虽然是行内金标准，但依旧存在创口大、出血多、手术时间长的不足。所以像髋臼前柱顺行拉力螺钉这种微创治疗渐渐兴起。

　　图1髋臼前柱顺行拉力螺钉固定钉道示意图

　　微创治疗髋臼骨折时，需在骨折完全复位后安全、准确地置入螺钉，但髋臼前柱解剖特殊(表面形态不规则，上、中、下厚薄不均，且有一定的弧度，同时毗邻闭孔神经、股神经及血管等)，置人螺钉时稍有不慎，极有可能进入髋关节或损伤血管、神经。因此，如何安全置人髋臼前柱螺钉成为临床研究的重点。三的部落工程师协助内蒙古医科大学张元智教授、上海大学华子恺教授在这方面做了一些有意义的尝试性研究。

　　过程

　　髋臼前柱顺行置人拉力螺钉有安全区域(自由钉道)，在此区域内以一定角度置入螺钉非常安全。髋臼前柱“in-out-in”钉道经三层骨皮质固定，力学稳定性好，但当螺钉从髋臼前柱前缘穿出后，钉尖有可能损伤股血管、股神经，而且该置钉方式操作难度大(当克氏针穿透第二层骨皮质进入第三层骨皮质时进针方向不易把握，常需要更大手术切口直视下操作，失去微创手术意义)。因此，我们设计了一条髋臼前柱顺行拉力螺钉固定钉道称为几何钉道，该钉道与自由钉道均位于髋臼前柱骨皮质内，区别在于几何钉道位于髋臼前柱几何中心。本研究利用有限元分析方法，对设计出的几何钉道、现有的“in-out-in”钉道及自由钉道(安全区内任意钉道)三条个性化髋臼前柱顺行拉力螺钉固定钉道进行分析、验证，目的是：①验证几何钉道的可行性，②选择最优髋臼前柱顺行拉力螺钉固定钉道。

　　图2 A几何钉道B in-out-in钉道C自由钉道

　　通过一系列，例如CT三维重建、逆向工程、优化降噪、有限元分析等软件技术，模拟加载600N 1200N2400N的力置于髋骨和顶到上，得到数组有用的数据和图表。

　　图3髋骨在600N载荷下应力图和螺钉形变位移云图

　　结论

　　最后通过一系列数据分析，我们综合得出，几何钉道发生应力集中和位移都比较小，虽然力学稳定性稍稍较“in-out-in”差，但手术操作相对容易、安全、损伤小、不易发生后续感染，是髋臼前柱骨折的良好钉道的选择。

　　总结

　　医生和工程师通过影像医学和图像分析软件的结合，使得复杂的人体结构得以直观展现，推动了髋臼前柱骨折的手术技术有了进一步发展。从这个事例可以看到数字医学将会逐渐成为未来医学的发展趋势。

　　(本文详细内容已发布在《中华骨科杂志》2017年3月第37卷第五期 Chin J Orthop，March 2017，Vol.37 NO.5并版权所有)(三的部落 Mr.Xu 供稿)