参 考 文 献 25

  绪论

1.1  研究背景以意义

人体骨骼系统是个极其复杂的系统，结构极其精妙，发挥着极其重要的作用，提 供着不可缺少的骨架支撑。但是这一切并不会伴随一个人终生，各种各样的问题会随 着生活不断袭来，就髋关节而言，从出生就可能先天性髋关节发育不良（脱位）或者 由于儿童时期各种原因造成髋关节发育畸形[1]。现今多种多样的病症，如：股骨头坏 死；骨关节炎；骨质增生；创伤性骨折；髋关节类风湿性关节炎；髋关节骨肿瘤等等 一系列情况，都会影响到人体髋关节进而影响人体。对于这种情况，医学上研究了人 体髋关节相关内容并且投入使用了髋关节置换手术。使得此类情况得以缓解。但是髋 关节是一个很不规则的“零件”，因此制造出适合人体的髋关节假体便成了一个医学 上值得研究的领域。

在医学发展迅速的现在，人工全髋关节置换手术已成为治疗髋关节晚期疾病的一 种重要方法。但是置换术后的中远期效果不能令人满意。究其原因，大体由于个体差 异，每个人骨骼的结构、内外形状和机械性能都不尽相同[2]。髋关节假体并不能完全 契合不同的人体构造。因此迫切需要高质量高精度和耐用度的人工髋关节假体来支撑 这个手术，达到患者所期望的效果。髋关节的三维造型以及凸凹模的设计成为重中之 重，有着非常重要的研究发展地位。

1.2  国外研究现状

国外很早就将 CAD 技术应用于临床医学，这使得国外医学技术突飞猛进。Handels 等用 CT 扫描及三维重建技术建立虚拟模型，并用计算机软件为骨肿瘤患者半骨盆及 髋关节置换进行个体内置假体设计[3]。Fabroni 等设计了一种针对于骨肿瘤患者的定制 假体系统，该系统可以通过对假体的设计达到修复骨缺损及保肢的目的，经临床联合 其他肿瘤治疗方法获得了较为满意的效果[4]。Ioannis 等利用 CAD 技术对先天性髋关 节脱位患者的解剖结构进行了三维重建，模拟了假体插入的过程，设计出了定制髋关 节假体，并对 20 例先天性髋关节脱位的患者进行治疗，获得较为满意的临床效果。 对于髋关节翻修手术上面，当取出臼杯和股骨假体并且将骨水泥清楚后，股骨和髋臼论文网

都会出现不同程度的骨缺损，而且可能伴随骨质溶解，肢体畸形等问题，因而会造成 无法使用标准的假体而不得不选择定制。Bargar 等人根据进行翻修手术患者的 X 光片 以及 CT 图，从而设计了定制的髋关节假体，术后随访达到了非常稳定和满意的效果。

1.3 国内研究现状

CAD 技术结合 CT 和计算机二维重建等相关技术，可以根据不同病人髋关节的解 剖结构，实现个体定制髋关节假体的设计。我国人工全髋关节置换技术在 20 世纪 70 年代起步，90 年代开始快速发展，而在新世纪达到了全面繁荣。这主要表现在：（1） 人工全髋关节置换总量继续增加，翻修比重逐渐加大[5]。（2）国际学术交流日益密切， 人工全髋关节置换及翻修水平显著提高。（3）国际品牌仍占主导，自主产品逐渐增多， 国产化意识加强。从个体上看，国内研究成果也不逊色。刘建国等在计算机中分析 CT 扫描数据，获得精确的个体解剖学数据后，利用 CAD 技术重构三维近端股骨髓腔 模型，根据模型设计了定制髋关节假体的柄部[6]。