國(guó)人髖關(guān)節(jié)解剖與行為學(xué)特性研究及在人工關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人民生活水平不斷提高以及醫(yī)療條件不斷改善，人們提高自身生命質(zhì)量的要求更加強(qiáng)烈，人工關(guān)節(jié)手術(shù)的應(yīng)用也得以在國(guó)內(nèi)得到了普及，為廣大中國(guó)關(guān)節(jié)疾病患者提供了有效的治療手段。中國(guó)有大量的人口，隨著關(guān)節(jié)置換手術(shù)的急劇增加，如何提高假體植入的效果，降低失效率成為當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域生物醫(yī)學(xué)研究者的重要研究工作。當(dāng)前，人工關(guān)節(jié)產(chǎn)品主要由美歐公司按西方人種設(shè)計(jì)，因東西方人種和文化的差異，臨床實(shí)踐證明在關(guān)節(jié)解剖形態(tài)、行為運(yùn)動(dòng)、關(guān)節(jié)力學(xué)方面均與國(guó)內(nèi)

2、患者不盡匹配，提高國(guó)人的人工關(guān)節(jié)手術(shù)水平并開發(fā)適合國(guó)人的關(guān)節(jié)假體產(chǎn)品十分迫切。
　　本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金重大國(guó)際合作研究項(xiàng)目“亞洲人種髖、膝關(guān)節(jié)特性研究與人工髖、膝關(guān)節(jié)基本設(shè)計(jì)”（項(xiàng)目編號(hào)：30810103908），進(jìn)行了人體髖關(guān)節(jié)的一系列基礎(chǔ)研究，使其成為亞洲人工關(guān)節(jié)產(chǎn)品進(jìn)一步開發(fā)的基本依據(jù)。對(duì)常見人工關(guān)節(jié)的失效形式進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與研究分析，對(duì)中國(guó)民眾的人體下肢典型行為運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量統(tǒng)計(jì)與分析，并開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)可共享的人體

3、運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件；提出一種新的髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析方法，并相應(yīng)開發(fā)一款新型實(shí)用的人體髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析軟件；對(duì)中國(guó)人種的天然髖關(guān)節(jié)進(jìn)行解剖參數(shù)測(cè)量及統(tǒng)計(jì)分析；基于上述得到的運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量結(jié)果和髖關(guān)節(jié)的解剖數(shù)據(jù)，應(yīng)用軟件分析國(guó)人和歐美人種的髖關(guān)節(jié)理論活動(dòng)能力；同樣，基于以上方法分析人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后，在日常行為運(yùn)動(dòng)中的脫位風(fēng)險(xiǎn)；結(jié)合臨床需要，研究不同植入條件下的人工髖關(guān)節(jié)活動(dòng)能力。具體內(nèi)容包括：
　　1)統(tǒng)計(jì)分析人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)常見失效的數(shù)據(jù)，針

4、對(duì)最為常見的四種失效（松動(dòng)、脫位、磨損、斷柄）進(jìn)行了深入研究，分別提出具體的臨床診斷推理路線。
　　2)使用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)，以中國(guó)人群為樣本，進(jìn)行典型行為運(yùn)動(dòng)測(cè)量，得出統(tǒng)計(jì)學(xué)測(cè)量結(jié)果，為人工髖關(guān)節(jié)臨床治療及假體設(shè)計(jì)提供運(yùn)動(dòng)學(xué)依據(jù)。對(duì)50位自愿者的7種典型下肢行為運(yùn)動(dòng)（走、跑、蹲、跪、上、下樓梯、盤腿坐）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量，得到了這些典型行為運(yùn)動(dòng)中，下肢髖、膝和踝三個(gè)主要關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角，為了解人體運(yùn)動(dòng)、人工關(guān)節(jié)手術(shù)的提高以及關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)的不

5、斷完善提供科學(xué)有效的依據(jù)。為了保存與共享這些數(shù)據(jù)，開發(fā)了人體運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，該軟件基于網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，并對(duì)該軟件進(jìn)行了軟件著作權(quán)登記（證書號(hào)：軟著登字第0572145號(hào)）
　　3)制訂了天然髖關(guān)節(jié)解剖參數(shù)的數(shù)字測(cè)量方法，以CT影像數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過計(jì)算機(jī)三維建模，做中國(guó)樣本人群的髖關(guān)節(jié)解剖學(xué)測(cè)量，在統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，得出與歐美人種具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的部位和參數(shù)，這些數(shù)據(jù)能夠?yàn)槿斯りP(guān)節(jié)設(shè)計(jì)及關(guān)節(jié)臨床治療提供解剖學(xué)依據(jù)。

6、>　　4)提出一種新型髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析方法（單位圓球面分析法），并相應(yīng)開發(fā)了一款髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析軟件，該軟件界面良好，具有很強(qiáng)的可視化功能，易于操作，能夠?qū)θ斯んy關(guān)節(jié)手術(shù)及假體設(shè)計(jì)提供幫助，并可以對(duì)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后的活動(dòng)能力進(jìn)行預(yù)測(cè)，有較好的臨床應(yīng)用前景。
　　5)利用上述運(yùn)動(dòng)測(cè)量結(jié)果，并應(yīng)用上述開發(fā)的髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)分析軟件，分析人工髖關(guān)節(jié)在6種典型行為運(yùn)動(dòng)中的脫位風(fēng)險(xiǎn)，并研究分析在不同手術(shù)植入?yún)?shù)下的活動(dòng)，為提高關(guān)節(jié)假體植入手術(shù)水平和關(guān)