学术投稿

虚拟现实互动技术在交叉韧带等长重建计算机辅助设计中的应用

姜楠;黄文华;张美超;余正红;赵卫东;李鉴轶

关键词:交叉韧带, 虚拟现实, 等长点, 重建
摘要:目的 利用虚拟现实技术还原膝关节骨性结构在屈伸运动过程中的三维空间形态,为观测膝关节面交叉韧带附丽区的相对位置变化和进一步研究前、后交叉韧带等长重建佳等长点提供计算机辅助设计新方法.方法采用实验与计算机仿真相结合的方法,对新鲜人体膝关节标本进行屈伸运动实验,并通过激光三维扫描方法记录、计算膝关节的空间活动指标,然后重建膝关节计算机三维模型.通过实验中的空间活动指标控制此模型虚拟运动,再现膝关节各屈伸角度下股骨、胫骨和腓骨的空间位置.结果 计算机还原出各运动角度下膝关节骨性结构(股骨、胫骨及关节面)的空间形态,利用软件Geomagic的几何计算功能可分别测量模型中各个运动状态交叉韧带附丽区两点问的三维空间距离. 讨论本研究方法可以真实地记录和再现膝关节三维运动过程,从空间结构上更精确、合理地寻找重建等长点,对膝关节交叉韧带手术重建有重要临床意义.
中华创伤骨科杂志相关文献
  • 下肢严重开放性损伤的保肢治疗

    高能量损伤导致的下肢严重开放性损伤的保肢治疗,对骨科医生来说是一个挑战.

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    近年来,随着组织工程学的迅猛发展,利用组织工程学的原理和方法以再生组织甚至器官的特点和优势得到广泛认可.在众多组织工程的研究中,骨组织工程被认为是目前具前途和町行性的领域之一[1].

    作者:刘辉;邝冠明;张奎渤;郑召民 刊期: 2007年第06期

  • 科技前沿

    作者: 刊期: 2007年第06期

  • 医生咖啡吧

    作者: 刊期: 2007年第06期

  • 运动创伤治疗的相关基础研究

    随着现代文明社会的发展,体育运动不再是少数人的专利,而存在于大多数人的日常生活.

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  • 一期和分期手术治疗颈椎与四肢多发性骨折的比较观察

    颈椎多发性骨折的诊断、分型和手术治疗均有其自身特点,尤其是颈椎多发性骨折并四肢多发性骨折易漏诊或延迟诊断,以至于影响疗效,甚至导致死亡,为临床工作者带来诸多难题与风险,也提出新的挑战.

    作者:杨双石;刘竞龙;杨俊;丘立标;于雷;曹海泉 刊期: 2007年第06期

  • 开放性胫骨骨折早期与延迟处理的比较——感染、并发症及骨愈合

    在近的三项回顾性临床研究中,对不同时限(包括伤后6 h以上及6 h以内)处理的开放性胫骨骨折进行了对比.结果显示,开放性胫骨骨折伤后6 h以上处理并不会显著增加感染、不愈合、延迟愈合等并发症的发生率或住院时间.对于以上结果,仍需要经过混淆因素校准和总体随访的严格方法学研究来验证.

    作者:Branko Kopjar;李旭 刊期: 2007年第06期

  • 不同负荷形态对股骨头缺血性坏死影响的有限元素分析

    目的 利用两种不同的负荷形态来评估缺血性坏死体积大小及位置对股骨头应力的影响.方法 建立骨盆、软骨及股骨的三维有限元素模型,以骨盆施加负荷及股骨头处直接给予负荷两种不同的负荷形态来分析不同坏死体积大小和位置的影响.结果 在利用骨盆施加负荷时,当股骨头缺血性坏死体积越大或越靠近上侧,坏死区域内的平均von Mises应力越大,坏死区域和健康股骨交界处的平均von Mises应力也越大.但在只给定股骨头上负荷的组别中,缺血性坏死体积对von Mises应力的结果与骨盆施加负荷的趋势相反.结论 根据模拟结果中von Mises应力而言,股骨头缺血性坏死越靠近上侧塌陷风险越高,其坏死位置比坏死体积大小更为重要;就坏死区域和健康骨质交界处平均von Mises应力而言,当坏死区域和健康股骨质交界处的平均von Mises应力增大,会加速坏死体积的扩张.

    作者:陈奕芩;许瑞廷;赖国安;张志涵 刊期: 2007年第06期

  • 以人为本,努力加强创伤骨科的临床基础理论研究

    随着我国创伤骨科事业的快速发展,努力加强创伤骨科的临床基础理论研究迫在眉睫.尤其是生命科学研究逐步精细化和定量化,大量数据的积累要求模型化和数学化,现代细胞分子生物力学的出现,为创伤骨科开辟了广阔的应用前景.

    作者:王以进 刊期: 2007年第06期

  • 新闻特写

    作者: 刊期: 2007年第06期

  • 体格检查在肩关节疾患鉴别诊断中的应用

    科技进步使医学诊断水平上升到新的高度,例如CT、MRI和超声等技术可以明确很多肩关节疾患的诊断.

    作者:朱立军;裴国献 刊期: 2007年第06期

  • 后交叉韧带损伤的手术治疗

    后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)损伤的发病率比前交叉韧带低,约占所有膝关节韧带损伤的3.4%~20.0%[1].

    作者:陈志华 刊期: 2007年第06期

  • 关节镜下胭绳肌腱部分重建、单束重建和双束重建前交叉韧带的疗效比较

    目的 研究使用腘绳肌腱进行关节镜下前交叉韧带(ACL)损伤后部分重建、单束重建和双束重建的疗效差异.方法 本研究共包括56例ACL重建病例,其中部分重建11例,单束重建25例,双束重建20例.所有患者术前及随访时均进行IKDC2000、Tegner和Lysholm评分以及常规KT-2000和后推KT-2000测量,并对结果进行统计学分析.结果 平均随访19.84±5.03个月(13~22个月).对三组的IKDC、Lysholm和Tegner评分的配对t检验显示,术后的IKDC、Lysholm和Tegner评分比术前均有显著改善.后推法KT-2000测量显示,ACL双束重建可以比单束重建获得更好的膝关节稳定性,ACL部分重建组膝关节的稳定性优于单束重建和双束重建组.但常规KT-2000测量无法辨别三种术式之间膝关节稳定性的差异.结论 ACL双束重建可以比单束重建更好地重建膝关节的稳定性,ACL部分重建的临床效果优于单束重建和双束重建;后推KT-2000测量在ACL双束重建和部分重建的术后稳定性评估上可能具有重要的应用价值.

    作者:余家阔;敖英芳;于长隆;王健全;崔国庆;胡跃林;龚熹;郭秦炜;江东;程序 刊期: 2007年第06期

  • 侧前方减压固定治疗胸腰段脊柱爆裂性骨折

    胸腰段脊柱爆裂性骨折临床常见,常由于骨折块的压迫而导致神经功能障碍.对于神经功能正常或者完全损伤者采用何种治疗方式好,目前仍有争议[1-4].

    作者:韩晓斌;刘牛庆;李玉民;袁义明;许有银;刘郑生 刊期: 2007年第06期

  • 关节镜下后交叉韧带部分损伤重建术

    目的 探讨关节镜下选择性后交叉韧带(PCL)部分重建治疗PCL部分损伤的效果及可行性.方法 自2001年1月~2005年6月对21例单纯PCL部分韧带损伤患者行关节镜下PCL部分重建,其中前外侧束损伤13例,后内侧束损伤8例.11例采用自体骨-髌腱-骨重建,10例采用同种异体骨-髌腱-骨重建.对患者手术前后进行后抽屉试验、后向Lachman试验、KT-1000试验及Lysholm评分.结果 21例患者术后获6个月~5年(平均32.4个月)随访.后向Lachman试验:术前13例阳性患者术后12例阴性,1例阳性;后抽屉试验:术前8例阳性患者术后均为阴性;KT-1000(70°)试验:术前平均(7.3±2.5)mm,术后平均(1.8±0.6)mm.Lysholm评分:术前平均(68.2±6.4)分,术后平均(90.6±4.3)分.国际膝关节文献委员会(IKDC)评级:术前D级16例,C级5例;术后A级9例,B级11例,C级1例,总优良率95.2%.结论 PCL部分韧带束损伤后行部分韧带重建临床效果良好.

    作者:黄华扬;张余;郑小飞;章莹;丁焕文 刊期: 2007年第06期

  • RhoA/ROCK通路在转化生长因子-β1诱导骨髓基质干细胞向软骨分化中的作用

    目的 探讨RhoA/ROCK信号通路在转化生长因子-β1(TGF-β1)体外诱导骨髓基质干细胞(BMSCs)向成软骨细胞表型分化过程中的表达及作用.方法 由小鼠骨髓中分离出BMSCs,体外传代培养,取第3代细胞通过TGF-β1诱导向软骨细胞分化.采用Western-blot和RT-PCR方法分别检测RhoA和ROCK1/2、Ⅱ型胶原在细胞分化过程中的表达及应用Rho激酶抑制剂Y27632后的表达.结果 RhoA和ROCK1/2在分化过程中均有表达.Rho激酶抑制剂Y27632导致诱导后成软骨细胞相关的Ⅱ型胶原表达减少.结论 RhoA/ROCK信号通路可能在BMSCs分化为软骨细胞过程中起着重要调控作用.

    作者:徐亮;杨述华;田洪涛 刊期: 2007年第06期

  • 神经营养因子-3诱导大鼠脊髓神经干细胞分化为胆碱能神经元的实验研究

    目的 观察神经营养因子-3(NT-3)在体内外能否诱导脊髓源性神经干细胞分化为胆碱能神经元.方法 从孕龄15 d的胚胎SD大鼠脊髓组织中分离获得脊髓源性神经干细胞.体外诱导分化研究:实验组在培养脊髓源性神经干细胞时,去除表皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子加入NT-3进行诱导;对照组则单纯培养脊髓源性神经干细胞.体内诱导分化研究:实验组将去除表皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子加入NT-3的脊髓源性神经干细胞混合悬液移植于成年SD大鼠切断胫神经远端,对照组则移植未加NT-3脊髓源性神经干细胞悬液.细胞免疫荧光化学法鉴定分化结果.结果 经NT-3诱导的脊髓源性神经干细胞用细胞免疫荧光化学法鉴定,体内外培养均可检测到胆碱乙酰基转移酶阳性细胞,而对照组则未检测到胆碱乙酰基转移酶阳性细胞.结论 NT-3在体内外均可诱导脊髓源性神经干细胞分化为胆碱能神经元.

    作者:林森;徐建光;胡韶楠;徐文东;徐雷;顾玉东;汪洋;周国民 刊期: 2007年第06期

  • 游离(足母)甲瓣移植修复拇指末节缺损

    拇指末节完全或部分缺损后,拇指的功能会受到很大的影响.即使完整的近节可以保留拇指的一部分功能,但仍失去捏拾细小物体的能力,尤其指甲缺如影响美观常给患者造成较大的心理负担.

    作者:田德虎;张继春;韩久卉;于昆仑;李高峰;赵峰;赵民 刊期: 2007年第06期

  • 运动医学与生物力学

    运动损伤在骨科门诊及急诊都占有相当高的比例,而且大部分与运动有关的损伤都发生于或涉及人体的骨骼肌肉系统,与一般的创伤、人工关节重建等手术相比,其需考虑的因素及层面更广、更复杂.

    作者:郑诚功;魏鸿文 刊期: 2007年第06期

  • Mini-Herbert螺钉治疗舟骨近端骨折和骨折不愈合的疗效评价

    舟骨近端因全部被关节软骨覆盖,所以仅能通过舟骨内血管网获得血供,舟骨近端骨折后影响其血供,石膏外固定疗效不确切,骨折愈合时间长,骨折不愈合率高.2001年9月~2005年9月,我们采用背侧切开复位、Mini-Herbert螺钉内固定治疗舟骨近端骨折和骨折不愈合(假关节形成)12例,报告如下.

    作者:陈振兵;洪光祥;王发斌 刊期: 2007年第06期

中华创伤骨科杂志

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