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1、河北医科大学学位论文使用授权及知识产权归属承诺本学位论文在导师(或指导小组)的指导下，由本人独立完成。本学位论文研究所获得的研究成果，其知识产权归河北医科大学所有。河北医科大学有权对本学位论文进行交流、公开和使用。凡发表与学位论文主要内容相关的论文，第一署名为单位河北医科大学，试验材料、原始数据、河北医科大学研究生学位论文独创性声明本论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢等内容外，文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，指导教师对此进行了审定。本论文由本人独立撰写，文责自负。研究生签名：毒豇茹 导师签章：瘤挚移粥加f牛年弓月甥日目 录中文摘要1英文摘要3
2、探究论文 毕业Mimi cs软件三维重建结合快速成形技术在骨折治疗中的探索前言6刚吾“”“”“”“”O材料与方法6结果”9附图11附表13讨论”一”一”“一“”14结论“18参考文献19综述mimics软件在骨科手术中的应用综述21致谢45个人简历46中文摘要Mimics软件三维重建结合快速成形技术在骨折治疗中的探索摘 要随着交通运输业和建筑业的迅猛发展，以及生活水平的不断提升，骨折的发生率日渐增多，手术治疗率逐步增加。以往在手术方案的选择过程中，从最初的手摸体会到x线平片的出现，到CT、MRI断层扫描来辅助手术医师获得对骨折部位的大致了解。Mimics软件可以处理断层扫描图像，重建骨折三维模
3、型，软件对模型可以实现多种参数测量，模拟复位操作，建立三维有限元模型进行生物力学分析等。快速成形技术是直接从计算机模型材料逐层或逐点堆积出三维物体，作为计算机辅助制造技术的一种，近十数年来已经成功应用于医学领域的诸多方面，与计算机辅助设计的结合，不但可以制造出人体解剖结构模型，而且可以制造出与人体解剖结构曲面完全匹配的手术导板来指导临床进行个性化、精确化、微创化手术治疗。目的：探讨Mimics软件三维重建结合快速成形技术在骨折治疗中的应用，并对其临床效果进行评估。本课题主要以股骨远端、肱骨远端AO分型中的C型骨折为研究对象，术前扫描股骨远端、肱骨远端骨折的CT数据，应用mimics软件建立骨折
4、模型，输出STL格式文件至快速成形设备，获得骨折部位l：1实物模型，指导临床制定手术计划。对手术过程中手术时间、出血量、术后关节功能评分等数据进行统计，用统计学方法来证明Mimics软件三维重建结合快速成形技术在骨折治疗中的价值。指导手术医师为患者制定个体化的手术方案，降低手术风险，提高患者生活质且里O方法：自20119_-20137我院创伤急救病区收治的59例股骨远端骨折患者，材料与方法：本课题采用Mimicsl40软件，对201 191013。7收治的分别对59例股骨远端骨折患者、30例肱骨远端骨折患者分为以应用Mimics软件三维重建结合快速成形技术进行手术治疗的实验组和以应用常规手术处
5、理进行手术治疗的对照组，股骨远端骨折患者中男32例，女27例；年龄1683岁，平均477岁。按AO分型，C2型37例，C3型22例，实验组30例，C2型1 8例，C3型12例，对照组29例，C2型19例，中文摘要C3型10例；肱骨远端骨折患者中男17例，女13例，年龄1576岁，平均425岁，实验组15例，C2型9例，C3型6例，对照组1 5例，C2型8例，C3型7例。实验组术前扫描骨折部位CT数据，三维重建骨折模型，输出至快速成形机，进行手术方案模拟，分别记录各组手术时间、出血量，术后随访获得患者关节功能评分情况。然后应用SPSSl60进行数据处理和统计分析，资料采用(X土s)表示，均数比较
6、，采用t检验，P：110411059 Muller ME，Allgor M，Schneider凡et a1Manual of internal fixation：techniques recommended by the AO groupThird editionNew York：Springer Verlag，1990：1 1 815010张英泽I晦床创伤骨折流行病学【M】北京：人民卫生出版社，2009，81 1宋连新，张英泽，潘进社股骨远端骨折治疗的基础与I临床研究【D】河北省石家庄市，河北医科大学2007412唐佩福。骨折手术学MI北京：人民军医出版社，2013，l 11 3 Petin
7、e KASupracondylar fractures of the femur：longterm followup ofclosed versus nonrigid internal fixationContemp Orthop，1 990，2 l：25326119研究论文1 4 Jupiter JB，Mehne DKFractures of the distal humerusOrthopedics，1992，15(7)：8258331 5 Mehne DK，Jupiter JBFractuers of the distal humerusBrownerBD，Jupiter JB，Levi
8、ne AM，et a1Skeletal trauma ：fractures，dislocatios，ligamentous injuriesPhiladelphia PA：W Bsaunders，1992：1 1461 17616苏秀云Mimics软件临床应用【M】北京：人民军医出版社，2011,917付鑫，马信龙，等Mimics软件在胫骨平台骨折分类及术前计划的初步应用【J】中国中西医结合外科杂志2009，15(4)4634671 8 Choplin RH，Buckwalter KA，Rydberg J，et a1CTwith 3D rendering of thetendon of the
9、 foot and ankle：technique，normal anatomy，anddiseaseJRadiographics，2004，24：34319苗卫东，王明君，曹湘豫，等螺旋CT=维重建在踝关节骨折分型诊断与治疗中的应用忉中华创伤骨科杂志，2006，8(8)：79520 Gopakumar S RP in medicine： a case study in cranialreconstructivesurgeryRapid Prototyping J 2004；1 0(3)：2072 1 121 王臻，滕勇，李涤生，等基于快速成型的个体化人工半膝关节的研究)计算机辅助设计与制造J
10、中国修复重建外科杂志，2004，18(5)：34735122郑卫国，颜永年，周赫赫，等快速成形技术在临床外科手术中的潜在应用J清华大学学报(自然科学版)，2002，42(8)：1038104123 RobertSInformation displays of3DJScience，1997，278：139824 Webb PAA review of rapid prototyping(RP)techniques inthemedicaland biomedical sectorJJ of Medical Engineering&Technology，2000，24(4)：1491 5325 En
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12、69174综 述综述M i m i cs软件在骨科应用中的研究进展Mimics耳口MaterialiseS Interactive Medical Image ControlSystern，由比利时的Materialise公司开发，Materialise公司是欧洲第一批快速原型(RP)技术服务机构之一，目前已成为全世界RP相关解决方案的领跑者。目前Materialise在全球各大洲均有自己的分支机构，为各国研究人员提供母语化服务n1。通过mimics软件，将CT、MRI以及超声所获得的人体组织扫描数据重建成三维图像，并在计算机屏幕上立体显示人体器官。通过人机交互，医生可以对重建的结构进行不同方
13、位的观察，同时可以测量模型几何尺寸。通过对模型的空间定位、不同组织的单独显示或重叠显示，通过mimics软件的simulat ion模块，进行手术的解剖仿真、手术模拟等操作，使医师能够更加充分地了解病灶的性质及其与周围组织的三维结构关系，从而帮助医生做出准确的诊断和制定正确的手术方案瞳1。Mimics软件以其强大的数据处理及可视化功能，越来越多的应用于医学领域，尤其是其在骨科中的应用越来越广泛。现就mimics软件在骨科应用中的研究进展做如下综述。1 Mimics软件在关节内骨折手术治疗中的应用关节内骨折是比较复杂的骨折类型，关节内解剖结构比较复杂，骨折后骨折块易旋转移位、短缩移位以及关节面的
14、塌陷及缺损，同时还可能导致关节的连接结构不同程度的损伤。关节内骨折的复位原则要求解剖复位或近似解剖复位，关节内骨折复位欠佳时，易导致创伤性关节炎，严重影综 述响患者生活质量，因此，关节内骨折始终是骨折治疗中的难题。Mimics软件处理二维CT扫描数据重建三维模型，更细节的显示骨折情况，可于术前详细了解骨折病变模型，制定个体化手术方案，提高手术疗效。徐光耀1等报道股骨髁部粉碎性骨折通过应用mimics软件进行术前设计，术前对患者的骨折情况有了详细的了解，骨折模型完全展示在医师及患者眼前，显著降低了患者的手术时间、术中出血量，同时提高了患者的Karlstorm膝关节功能评分。付鑫H1等在治疗胫骨平
15、台塌陷型骨折中应用mimics软件对患肢的CT数据进行三维重建，建立胫骨平台骨折的三维可视化模型，应用mimics软件的容积测量功能，计算所需植骨量、设计胫骨平台开窗植骨路径，进行胫骨平台骨折的开窗撬拨复位模拟及植骨量估算，取得了良好的手术效果。据文献璐1报道Mimics软件可以辅助髋关节、膝关节假体设计，做到个性化手术规划。2 Mimics软件在大段骨缺损及畸形手术治疗中的应用在机械化程度日新月异的今天，交通事故及其他各种意外所致的创伤常导致严重的骨与关节损伤、周围软组织损伤及威胁生命的感染，行彻底清创术后遗留大段骨缺损，患者伤情严重，反复感染，导致治疗困难，致残率高”。同时在骨肿瘤治疗中，为了获得良好的治疗效果，肿瘤的广泛切除也会造成大段的骨缺损，病情复杂而严重，需要制定个体化手术方案四肢发
