广州市科技攻关项目(2008Z1-D131)
- 作品数：8 被引量：102H指数：6
- 相关作者：王虹丁焕文涂强王迎军沈健坚更多>>
- 相关机构：广州军区广州总医院华南理工大学更多>>
- 发文基金：广东省教育部产学研结合项目国家自然科学基金广州市科技攻关项目更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 数字化骨科手术新方法的建立及其临床广泛应用被引量：35
- 2010年
- 目的研究出独特的数字化骨科手术新方法 ,广泛应用于脊柱外科手术、骨关节创伤治疗、韧带重建修复、骨肿瘤切除重建、骨关节严重畸形矫正等骨科各分支领域,探讨数字化骨科手术的特点和临床效果,以期运用现代计算机辅助技术和图像分析处理技术提高骨科疾患诊治水平。方法按反求工程的基本原理,通过CT/MRI扫描获取患者骨骼的二维图像资料,采用计算机辅助三维重建技术建立骨关节解剖模型,将骨关节解剖模型输入计算机辅助设计(computer assisted design,CAD)软件进行精确分析,进一步采用先进制造技术——快速成型(rapid prototyping,RP)技术制作骨关节原型并进行实物原型分析,而后将骨关节解剖模型输入计算机进行外科手术过程的设计和预演,合适内固定材料的选择以及基于CAD-RP技术外科手术辅助模板、个性化植入物的制作等,最后精确实施骨科手术。结果采用该方法治疗123例骨科疾患,在以下临床数字骨科学领域获得成熟经验:(1)计算机辅助骨关节畸形精确数字化矫形;(2)计算机辅助设计个性化假体:如全膝、全髋、半骨盆等;(3)计算机辅助前、后交叉韧带重建;(4)计算机辅助特殊疑难假体置换:如发育不良性髋脱位假体置换及翻修手术、髋臼发育不良并骨性关节炎全髋置换手术等;(5)计算机辅助特殊疑难骨折、关节内骨折以及陈旧性骨折的复位固定等;(6)骨肿瘤个性化切除的设计、结构与功能重建;(7)脊柱侧弯的个性化矫形设计与精确实施;(8)脊柱后凸的个性化矫形设计与精确实施;(9)计算机辅助齿状突骨折复位固定;(10)计算机辅助寰枢椎后路内固定的手术设计和精确置钉技术;(11)计算机辅助颈椎椎弓根的形态分析、测量与精确置钉技术。结论借助现代计算机技术和先进制造技术,术者可以通过CAD、骨关节原型制作、计算机辅助手术设计和预演、个性
- 丁焕文涂强王迎军张迪辉王虹曾锁林刘宝陈晓峰尹庆水
- 关键词：数字骨科学逆向工程
- 计算机辅助下膝关节周围肿瘤的精确切除与重建被引量：4
- 2012年
- 目的研究计算机辅助膝关节周围肿瘤的精确切除与重建的新方法,评价计算机辅助技术在膝关节周围骨肿瘤治疗中的价值。方法 2007年1月至2010年7月共收治6例膝关节周围肿瘤患者。其中男4例,女2例。年龄19～40岁。股骨远端骨肉瘤3例,胫骨近端骨肉瘤1例,胫骨近端软骨肉瘤2例。Enneking分期ⅡA期2例,ⅡB期4例。所有患者术前均采用薄层CT和MRI扫描获取骨关节和肿瘤部位的二维图像数据,计算机三维重建建立骨关节和肿瘤浸润区域解剖模型,借助逆向工程和CAD软件三维测量确定肿瘤切除范围,CAD设计个性化辅助手术模板及个性化的骨修复体,计算机辅助模拟膝关节周围肿瘤切除和重建过程。术中按照计算机辅助模拟的手术方案,完整切除肿瘤组织,其中4例患者采用"外形匹配的异体骨+定制个性化膝关节假体"、2例患者采用"外形匹配的异体骨+钢板"重建骨肿瘤切除后遗留骨缺损。随访期间采用骨与软组织肿瘤学会(musculoskeletal tumor society,MSTS)保肢评分系统对随访患者进行功能评价。结果所有患者随访10-53个月,平均30.5个月。随访期间未发现膝关节假体、钢板的断裂和松动,2例患者出现异体骨吸收,1例患者异体骨感染、行局部清创术治疗,无肿瘤复发和转移。末次随访MSTS评分为18～27分,平均23.4分,其中优4例,良2例。结论借助于计算机辅助技术,可以实现膝关节周围肿瘤的精确切除和功能重建;异体骨复合金属假体或内固定物重建骨缺损具有良好的临床疗效和应用价值。
- 丁焕文沈健坚涂强王虹刘辉亮曾锁林刘宝易灿王迎军陈晓峰
- 关键词：计算机辅助设计膝关节恶性骨肿瘤内固定
- 计算机辅助恶性骨肿瘤个性化切除与精确重建被引量：6
- 2011年
- 目的探讨计算机辅助恶性骨肿瘤个性化切除与精确重建的新方法,评价计算机辅助技术在恶性骨肿瘤手术治疗中的价值。方法 2007年1月～2010年7月共收治13例恶性骨肿瘤患者。其中男7例,女6例,年龄19～46岁。Enneking分期ⅡA期8例,ⅡB期5例。所有患者均采用薄层CT扫描获取病变部位的二维数据,重建三维解剖模型,运用计算机辅助设计(computer aided design,CAD)技术精确设计肿瘤切除范围、个性化辅助手术模板以及个性化骨修复体,模拟骨缺损修复重建过程。术中按照CAD方案精确切除肿瘤组织,采用外形匹配的异体骨或异体骨+个性化人工关节置换重建骨肿瘤切除后遗留骨缺损。随访期间采用骨与软组织肿瘤学会(Musculoskeletal Tumor Society,MSTS)保肢评分系统对随访患者进行功能评价。结果 13例患者均获得随访,随访时间10～52个月,平均24.8个月。术后早期X线片显示骨缺损区域结构重建效果好,骨缺损区域解剖结构获得恢复。所有患者均存活,末次随访MSTS评分为17～27分,平均23.5分,其中优7例,良4例,可2例。2例发生异体骨感染,1例异体骨不愈合,1例钢板断裂,2例异体骨吸收。1例髋臼肿瘤术后18个月局部复发,行肿瘤再切除治疗。结论将计算机辅助技术用于骨恶性肿瘤的手术治疗,可以正确设计肿瘤切除边界、准确切除肿瘤并对病变区域的骨关节结构进行精确重建,从而将骨肿瘤手术治疗提升到个性化外科手术的高度。
- 丁焕文涂强王虹刘辉亮曾锁林刘宝沈健坚易灿王迎军尹庆水
- 关键词：计算机辅助设计骨肿瘤假体和植入物骨重建
- 计算机辅助下高位骶骨肿瘤的精确切除与缺损部位的重建被引量：7
- 2013年
- 目的探讨计算机辅助高位骶骨肿瘤精确切除和缺损部位重建的新方法，评价计算机辅助技术在高位骶骨肿瘤外科治疗的价值及意义。方法回顾2010年4月至2012年5月共收治4例骶骨肿瘤患者；其中男2例，女2例，年龄20～50岁。4例患者均采用薄层CT扫描获取病变的二维数据，重建三维解剖模型，运用计算机辅助设计（computeraideddesign，CAD）技术精确设计肿瘤切除范围、个性化辅助手术模板及个性化骨修复体，术中按照CAD方案精确切除肿瘤组织，根据CAD模型制作外形匹配的异体骨，重建骶骨，恢复骨盆的连续性。随访评价其功能。结果4例患者均实行了骶骨肿瘤的切除及缺损部位的重建手术，均顺利完成，手术时间为8～11h，平均9h。术中出血4100～6000ml，平均出血量为5300ml；输血量为3000～5100ml，平均输血量为3620ml。均未出现直肠-膀胱瘘等严重并发症。4例患者于2012年10月随访：2例术后3个月大小便恢复正常，无需搀扶，可正常行走，脚底稍麻木，无其它不适；1例术后3个月小便恢复正常，可感觉有便意，肛门括约肌功能稍差，需协助排便；1例术后2个月大小便不能控制。2例有正常性功能，2例未恢复性功能。结论将计算机辅助技术运用到高位骶骨肿瘤的手术治疗，可以正确设计肿瘤切除边界，准确避开周围复杂的血管和神经，重新恢复骨盆结构的完整性，降低手术难度，提高手术疗效。
- 丁焕文贾军锋沈健坚涂强王虹刘辉亮庾广文王迎军陈晓峰
- 关键词：骨肿瘤骨盆假体设计骨盆肿瘤
- 计算机辅助骨盆肿瘤精确切除和功能重建被引量：19
- 2011年
- 目的探讨计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)在确定骨盆肿瘤切除边界、重建骨盆和髋关节结构中的应用价值。方法 2006年11月-2009年4月收治5例骨盆肿瘤患者。男3例,女2例;年龄24～62岁,平均36.4岁。骨肉瘤、骨巨细胞瘤、血管肉瘤各1例,软骨肉瘤2例。根据Enneking骨盆肿瘤分区:Ⅰ区、Ⅰ+Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅰ+Ⅳ区各1例。按反求工程的基本原理,采用CT、MRI扫描获取患者骨盆二维数据,计算机三维重建建立骨盆解剖模型,将解剖模型输入CAD软件精确界定肿瘤切除范围,并设计个性化辅助手术模板、个性化假体以及模拟肿瘤切除、骨缺损修复重建过程。术中按照CAD方案精确切除骨盆肿瘤组织,采用外形匹配的同种异体髂骨加内固定或同种异体髂骨加个性化假体修复肿瘤切除后骨缺损,重建骨盆。结果 5例患者均顺利完成手术,手术时间平均7.9 h,术中出血量平均3 125 mL。术后1例出现切口内积血,1例出现脑脊液漏,均对症处理后痊愈。5例均获随访,随访时间24～50个月,平均34.5个月。患者均于术后4～6周扶双拐部分负重行走,3～6个月恢复行走功能。2例于术后18个月局部复发,1例行局部肿瘤再切除术、1例行局部放疗,无再复发。术后24个月采用国际保肢学会(ISOLS)推荐的骨肿瘤保肢术疗效评价标准进行功能评定,获优2例,良3例。结论采用CAD设计的个性化辅助手术模板、个性化假体及模拟手术过程,保证了骨盆肿瘤切除的精确性和可靠性,将骨盆肿瘤的切除和功能重建提升到个体化治疗阶段,可获得较好的疗效。
- 丁焕文易灿涂强王虹刘辉亮曾锁林刘宝沈健坚王迎军
- 关键词：计算机辅助设计骨盆肿瘤
- 计算机辅助技术在骨关节疾病中的应用被引量：18
- 2011年
- 背景:以往采用二维图像资料如X射线片、CT、MRI扫描等进行骨关节病手术设计,在反映骨关节病变严重程度、病变位置和畸形情况等方面不全面、欠准确,而且缺少直观性。目的:研究计算机辅助设计和快速成型技术辅助骨关节伤病手术治疗的新方法。方法:按反求工程的基本原理,采用医学CT/MRI扫描获取106例骨伤病患者骨骼二维图像资料,采用计算机辅助三维重建建立骨、关节解剖模型,将骨、关节解剖模型输入CAD软件进行精确分析,进一步采用快速成型技术制作骨关节原型进行实物原型分析,然后将骨关节解剖模型输入计算机进行外科手术过程设计、预演,选择合适的内固定材料,计算机辅助设计、快速成型技术制作外科手术辅助模板、个性化植入物等,最后精确实施骨关节外科手术。结果与结论:31例骨关节畸形患者术后恢复良好的解剖外形和功能;17例前后交叉韧带损伤患者术后膝关节功能良好;31例骨折患者术后3～6个月获得骨折愈合;7例个性化假体和8例内固定重建肿瘤切除后骨缺损患者,随访期间未发现内固定器械断裂、假体松动和肿瘤复发;12例髋臼发育不良患者术后恢复正常髋臼包容和良好髋关节功能。提示计算机辅助技术可应用于骨关节畸形精确数字化矫形,设计个性化假体,辅助前后交叉韧带重建,疑难假体置换,辅助特殊疑难骨折、关节内骨折、陈旧性骨折复位、固定,骨肿瘤的个性化切除设计、结构与功能重建。
- 丁焕文沈健坚涂强王迎军张迪辉王虹曾锁林刘宝陈晓峰
- 关键词：计算机辅助骨科手术计算机辅助设计逆向工程
- 计算机辅助技术在复杂骨盆骨折诊断与治疗中的应用被引量：11
- 2011年
- 目的评价计算机辅助技术在复杂骨盆骨折诊断与治疗中的应用价值。方法对6例复杂骨盆骨折患者行薄层CT扫描获取病变部位的二维数据,采用计算机辅助技术行骨盆骨折的三维重建解剖学模型,快速成型制作出与实体1∶1大小的骨盆模型。依此对骨盆骨折做出明确的诊断、分型,制定手术方案,术前模拟手术,指导手术治疗。结果术中所见与虚拟三维重建图像及快速成型骨盆模型非常相似,术前的模拟手术使手术时间明显缩短,减少了术中失血。6例患者均获得了良好的骨折复位。结论计算机辅助技术能全面、直观、精确地显示骨盆的立体形态和各部位解剖结构的空间关系,对于骨盆骨折的诊断、分型及治疗均有很强的临床指导作用,它使手术更精确、更可靠、更方便,它在复杂骨盆骨折的治疗中有着广阔应用前景。
- 涂强丁焕文曹露王虹沈健坚易灿徐国洲刘辉亮
- 关键词：计算机辅助技术
- 计算机辅助膝内翻及外翻畸形分析和精确矫形被引量：11
- 2012年
- 目的探讨计算机辅助膝关节内外翻畸形分析和精确矫形的新方法,评价计算机辅助技术在膝内外翻畸形治疗中的价值。方法 2005年9月～2010年9月共收治膝内、外翻畸形患者18例;膝内翻4例,膝外翻14例。其中男6例,女12例;年龄14～54岁,平均25.4岁。所有患者采用薄层CT扫描获取双下肢的二维图像数据,计算机辅助建立的双下肢三维解剖模型,将双下肢三维解剖模型导入逆向工程软件Imageware中,通过计算机辅助精确测量股骨角、胫股角、胫骨关节面夹角等参数,根据计算机辅助测量结果,选择合适的截骨部位、截骨角度,通过提取表面点云数据,CAD设计个性化辅助截骨模板,最后采用计算机模拟设计膝关节内外翻畸形的精确截骨和矫形的手术过程。术中根据计算机辅助模拟的手术方案,对4例膝关节内翻畸形患者采用胫骨近端截骨+内固定术,14例膝关节外翻畸形患者采用股骨髁上截骨+内固定术。采用膝关节HSS评分标准评定术前、术后的膝关节功能。结果所有患者均得到随访,随访时间9～36个月,平均18.7个月。术后早期X线证实:膝内、外翻畸形完全矫正,下肢负重力线恢复正常。术前计算机辅助测量与X线的测量值,两者测量无统计学差异(P>0.05);术前及术后X线测量的股骨角、胫股角、胫骨关节面夹角等参数对比,具有统计学差异(P<0.05)。根据膝关节HSS评分标准:术前(55.4±15.2)分,术后半年(81.8±9.6)分,两者差异有统计学意义(P<0.05)。传统方法组与计算机辅助矫形组相比,术后α角、β角和膝关节功能评分具有统计学差异(P<0.05)。随访期间未发现有内固定失败、骨不愈合、膝内外翻复发、无神经血管损伤等并发症;其中3例患者术后2周出现异体骨排斥反应,给予伤口换药治疗后好转,随访期间未发现骨不愈合。结论采用计算机辅助膝内外翻分析和精确矫形,将膝内外翻畸形的精确�
- 丁焕文张迪辉涂强王虹沈健坚易灿王楠刘辉亮尹庆水王迎军陈晓峰
- 关键词：计算机辅助设计膝内翻膝外翻截骨术
