中国福建东南部成人女性胫骨近端表面及断面几何参数三维数字化测量及临床意义

中国组织工程研究第20卷第35期2016–08–26出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchAugust26,2016Vol.20,No.35P.O.Box10002,Shenyang110180·研究原著·丁小明，男，1976年生，汉族，江西省人，2016年福建医科大学毕业，硕士，讲师，主要从事临床解剖学相关研究。通讯作者：李筱贺，博士，副教授，内蒙古医科大学基础医学院人体解剖教研室，数字医学中心，内蒙古自治区呼和浩特市010110通讯作者：王海燕，硕士，副教授，内蒙古医科大学基础医学院人体解剖教研室，内蒙古自治区呼和浩特市010110中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)35-05250-06稿件接受：2016-07-08中国福建东南部成人女性胫骨近端表面及断面几何参数三维数字化测量及临床意义丁小明1，廖丹琼2，庄跃宏2，蔡永强3，4，李筱贺3，4，恩和吉日嘎拉3，张少杰3，王志强3，王海燕3(1泉州医学高等专科学校基础医学部解剖教研室，福建省泉州市362000；2福建医科大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系，福建省福州市350100；内蒙古医科大学，3基础医学院人体解剖教研室，4数字医学中心，内蒙古自治区呼和浩特市010110)引用本文：丁小明，廖丹琼，庄跃宏，蔡永强，李筱贺，恩和吉日嘎拉，张少杰，王志强，王海燕.中国福建东南部成人女性胫骨近端表面及断面几何参数三维数字化测量及临床意义[J].中国组织工程研究，2016，20(35):5250-5255.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.35.012ORCID:0000-0002-9312-1287(李筱贺)文章快速阅读：文题释义：数字骨科学：是计算机科学与骨科学相结合的一门新兴交叉学科。它涉及到人体解剖学、立体几何学、生物力学、材料学、信息学、电子学及机械工程学等领域。数字骨科学涵盖的范围较广，简单地讲凡是骨科或与骨科相关的、采用数字化技术的项目均属于数字骨科学的范畴，具体包括骨科有限元分析、骨科数字解剖(三维重建)、骨科虚拟仿真手术、骨科快速成型技术、骨科逆向工程技术、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术、术前规划、计算机辅助骨科导航手术、骨科远程手术及骨科机器人手术等。数字骨科技术：可以精确显示正常或病变骨骼复杂的三维结构，并可进行任意旋转、剖切等观察和操作；可以对重建的三维结构进行测量，获得长度、面积、体积和角度等大量精确的解剖参数；可以用于临床辅助诊断、辅助手术设计和手术模拟等方面。数字骨科的发展让骨科手术更为精确，有力提升了骨科技术水平，已逐步在骨科临床应用和拓展。摘要背景：人工膝关节置换是治疗膝关节严重形变最主要的方法，但由于现有膝关节假体型号有限，且中国福建东南部人群身材较北方人群矮小，因此临床易出现假体型号不适合，置换效果不良的现象。目的：测量中国福建东南部成人女性胫骨近端表面及断面几何参数，为该地区女性人工膝关节设计及置换提供基础数据。方法：选取中国福建东南部85例干燥的女性骨骼标本，测量胫骨平台宽，胫骨内侧平台宽、前后径，胫骨外侧平台宽、前后径，并选取临床正常胫骨近端CT资料36例(38-65岁)，扫描范围为30cm(髁间隆起最高点以下30cm)，层厚为0.625mm，利用Mimics16.0软件三维重建和测量以上指标并将重建模型以层厚为3mm连续分割，共10层，将左右最宽处平均分为4等份，测量3个等分点上胫骨平台前后径，并用统计软件分析其中线形数据之间关系。结果与结论：成功获得了中国福建东南部成人女性胫骨标本几何参数，胫骨平台内外侧前后径大于内外侧宽，内外侧前后径与内外侧宽数值相当，胫骨10个断层平面，内外侧前后径总是小于中间前后径，有3组数值先升高再降低。胫骨全长与胫骨内侧平台宽度及前后径、胫骨外侧平台宽度及前后径之间，胫骨内侧平台宽度与前后径之间，胫骨外侧平台宽度与前后径之间均呈正相关关系(P0.05)。结果说明，福建东南部成人女性胫骨平台相关参数的呈一定规律性变化，文章结果可能为该地区人工胫骨平台设计及手术提供量化参考数据。关键词：骨科植入物；数字化骨科；成人；女性；胫骨；几何参数；福建东南部；三维数字化；测量；干燥骨；CT；计算机；国家自然科学基金主题词：组织工程；胫骨；计算机模拟中国福建东南部成人女性胫骨近端表面及断面几何参数三维数字化测量严重膝关节变形膝关节假体置换CT数字化三维测量指导假体设计丁小明，等.中国福建东南部成人女性胫骨近端表面及断面几何参数三维数字化测量及临床意义ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH5251:LiXiao-he,M.D.,Associateprofessor,DepartmentofHumanAnatomy,SchoolofBasicMedicine,InnerMongoliaMedialUniversity,Hohhot010110,InnerMongoliaAutonomousRegion,China;DigitalMedicalCenter,InnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010110,InnerMongoliaAutonomousRegion,ChinaCorrespondingauthor:WangHai-yan,Master,Associateprofessor,DepartmentofHumanAnatomy,SchoolofBasicMedicine,InnerMongoliaMedialUniversity,Hohhot010110,InnerMongoliaAutonomousRegion,China基金资助：国家自然科学基金面上项目(81460330)Three-dimensionaldigitalmeasurementandclinicalsignificanceofgeometricparametersonproximaltibialsurfaceandcross-sectionofadultwomeninsoutheasternareaofFujianprovinceofChinaDingXiao-ming1,LiaoDan-qiong2,ZhuangYue-hong2,CaiYong-qiang3,4,LiXiao-he3,4,Enhejirigala3,ZhangShao-jie3,WangZhi-qiang3,WangHai-yan3(1DepartmentofAnatomy,SchoolofBasicMedicine,QuanzhouMedicalCollege,Quanzhou362000,FujianProvince,China;2DepartmentofHumanAnatomy,HistologyandEmbryology,SchoolofBasicMedicine,FujianMedicalUniversity,Fuzhou350100,FujianProvince,China;3DepartmentofHumanAnatomy,SchoolofBasicMedicine,InnerMongoliaMedialUniversity,Hohhot010110,InnerMongoliaAutonomousRegion,China;4DigitalMedicalCenter,InnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010110,InnerMongoliaAutonomousRegion,China)AbstractBACKGROUND:Artificialkneejointreplacementisthemainsurgicalmethodforthetreatmentofseverekneejointdeformation,butduetothelimitedexistingkneeprosthesistype.ThestatureofFujianpopulationinsoutheastChinawasshorterthanthatofthenorth.Thesizeofartificialkneejointusuallydidnotfitforpatientsinclinic.Thesubstitutioneffectwaspoor.OBJECTIVE:Tomeasurethegeometricparametersofproximalsurfaceandcross-sectionofadultfemaletibiainsoutheasternareaofFujianProvinceofChina,andprovidebasicdatafordesignandreplacementofartificialkneejointinfemales.METHODS:Wechose85casesofdryfemaleskeletoninsoutheasternareaofFujianProvinceofChina,measuredtibialplateauwidth,medialtibialplateauwidthandanteroposteriordiameter,lateraltibialplateauwidthandanteroposteriordiameter.WecollectedclinicalnormalproximaltibialCTdataof36patients(38-65yearsold),withscanrangeof30cm(intercondylareminence30cm)andlayerthicknessof0.625mm.Mimics16.0three-dimensionalreconstructionsoftwarewasusedtomeasureaboveindexesandcutthereconstructedmodelswiththicknessof3mm,totally10layers.Wedivideditswidestdistanceintofourequalparts,andmeasuredtibialanteroposteriordiameteronthreepoints.Statisticalsoftwarewasusedtoanalyzethelinearrelationshipbetweenthedata.RESULTSANDCONCLUSION:TheexperimenthassuccessfullyobtainedgeometricparametersoftibialspecimensofadultfemalesinsoutheasternareaofFujianprovinceofChina.Tibiaplatforminsideandoutsidediametersweregreaterthanthewidthinsideandoutside;insideandoutsidediameterandinsideandoutsidewidthweresimilar.Tensegmentplanesoftibia,insideandoutsidediameterswerealwayslessthanmiddleanteroposteriordiameter.Threegroupsofdataincreasedfir