数字化与逆向工程技术在复杂成人全髋关节置换术中的应用

全髋关节置换术为髋关节疾患治疗中常实施之手术，其中全髋关节表面置换手术和发育性髋关节发育不良全髋关节置换术为此类手术中相对复杂之手术。手术成功的关键是假体置入位置与方向的准确性，以最大程度地恢复髋关节功能，减轻疼痛。为寻找切实可靠的定位方法我们在吸取众多科学研究结果与研究方法的基础上，适应现代数字医学发展的需要，将人体解剖学、现代影像学、计算机三维重建、逆向工程技术及快速成形技术相结合，针对本地区髋关节表面置换假体如何定位、定向的问题及髋关节表面置换导航模板的设计进行解剖学研究，同时针对恢复发育性髋关节发育不良髋关节旋转中心，为此类全髋关节置换提供一种个性化、精确匹配的方法。

全髋关节置换术为髋关节疾患治疗中常实施之手术，其中全髋关节表面置换手术和发育性髋关节发育不良全髋关节置换术为此类手术中相对复杂之手术，手术成功的关键是假体置入位置与方向的准确性，以最大程度地恢复髋关节功能，减轻疼痛。在吸取众多科学研究结果与研究方法的基础上，我们将人体解剖学、现代影像学、计算机三维重建、逆向工程技术及快速成形技术相结合，（1）通过术前CT 扫描的三维数据，建立髋关节三维模型，计算出髋臼旋转中心，同时针对髋关节置换假体的定位、定向的问题，采用逆向工程技术设计出与患者髋臼解剖完全吻合的导航模板，并通过快速成形技术生成模板实体应用于全髋关节置换手术，同时与常规手术比较，结果显示在手术时间、术中出血量、术后假体的位置等方面个性化导航模板具有手术时间短、术中出血量少、假体匹配精确。结论是：计算机辅助快速成形导航模板应用于髋臼发育不良的全髋关节置换和髋关节表面置换，能精确的控制髋臼假体的安放，对髋臼假体的前倾角和外翻角能精确的控制，并取得较好的疗效。（2）通过髋关节旋转中心的建立方法，实现了股骨头中心的确定，并依此确定了膝关节、胫骨平台、踝关节中心，确定股骨和胫骨机械轴线，同样实现了负重位下肢机械轴线，为全膝关节的置换设计并制作出全膝关节置换截骨模板，经临床应用结论是：计算机辅助确定力线设计的截骨模板具有较高的精确性，可为全膝关节置换术提供更加精确的截骨方式，操作简便。