[发明专利]股骨颈骨折内固定方式的优选方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种股骨颈骨折内固定方式的优选方法。

背景技术：

股骨颈骨折是指由股骨头下至股骨颈基底部之间的骨折，发生率约占全身骨折的3.6%，各个年龄段内均可发生，但大多为50至70的年龄阶段。在全球统计的髋部骨折案例的记录中，股骨颈骨折约占其中的67%。

与其他骨折相比，股骨颈骨折具有以下三个较明显的特点：

由于股骨的功能和解剖学的特点，骨折部位经常承受较大的扭转力和剪切力，影响骨折及其复位后的稳定性，从而影响内固定效果，因此不愈合率比其他骨折高。

由于股骨头血供的特殊性，骨折时容易引起供血源阻断，影响骨折愈合，并且引发股骨头缺血性坏死、塌陷等并发症。

一般情况下患者年龄较大，且部分伴随有高血压、心脏病、糖尿病、偏瘫等全身性的疾病，受伤后卧床不起，因此较易发生坠积性肺炎、褥疮、静脉炎等不良后果，故其死亡率较一般骨折者高。

由于股骨颈骨折不愈合率约占10%-20%，死亡率高并且伴随很多的并发症，所以股骨颈骨折的治疗仍然是摆在科研人员面前的一个重要课题。股骨颈骨折的治疗分为保守治疗和手术治疗两种，鉴于保守治疗的骨不愈合率约为48%，发生股骨头坏死的概率约为34%，因此现代骨科多提倡积极的手术治疗。手术治疗通常分为骨折复位、内固定方式选择、穿钉施术这三个阶段。股骨颈骨折手术治疗过程中，内固定方式的选择是其中惟一的可控变量，也是在医生施术手法娴熟的前提下，惟一制约术后效果的关键因素。所以，选择最合理的内固定方式是穿钉施术成功的根本保障。

目前使用的股骨颈骨折内固定方式优选方法的不足之处：   

1.由于工程分析软件的难操作性以及有限元分析方法的应用局限性，股骨颈骨折的内固定方式选择基本是凭借医生的经验，因此常常忽略其力学结构的合理性且缺乏科学的理论依据。这样的做法既费时又不能保证手术的高成功率。

力学分析的引入，使得对选择最合理的内固定方式问题的解决由经验上升到理论，并指导医生实践。但目前的研究又大都是单纯的理论研究，缺乏实践价值。

近年来随着有限元方法在生物力学领域的应用，使得对于股骨颈骨折的研究从一个全新的角度展开。更加精确的建模与计算手段为获取可靠的股骨颈骨折力学分析结果提供了依据，该方面的研究成果已被广泛证实，但是工程分析软件对操作者要求很高不容易操作，目前没有将有限元分析软件与股骨颈骨折内固定方式优化这一专门应用相结合的易操作平台。

优选准则很分散，没有进行集中整理。

没有将力学分析结果与股骨颈骨折内固定方式评价准则结合在一起的优选平台。

发明内容：

本发明的目的是提供一种股骨颈骨折内固定方式的优选方法，在研究了股骨力学特性的基础上，提出了用于评价内固定方式效果的评价参数：单腿站立位股骨头横向位移、下沉位移、扭转时的纵向位移、综合位移及骨折面的断裂位移，并根据真实的股骨实验应变数据，总结其线性关系，设置判断准则，编写评价算法代码进行数值提取与比较，并优选出内固定方案。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种股骨颈骨折内固定方式的优选方法，该方法包括如下步骤：

（1）患者的股骨解剖学参数的获取：对患者自股骨头上方起由近端向远侧垂直于股骨纵轴进行CT扫描，扫描层厚0.625mm，层间距自股骨头上方至小转子下方为3mm，自小转子下方至股骨中段为10mm，共扫描42层，长度17.9cm；从CT图像上得到患者的骨折角度α、前倾角a、颈干角b、股骨干角c、股骨头直径d、股骨干直径d1、股骨颈直径d2、股骨头与股骨颈连接处的尺寸h、肌肉收缩力臂f、股骨颈长度l、内切股骨干与股骨颈的圆半径r4、股骨头与骨折面的距离s的参数；

（2）建立股骨近端三维几何模型；

（3）建立应力计算模型，设定股骨骨折类型及固定方式；

（4）对各种骨折固定方式逐一进行优化计算；

（5）确定优选的评判准则，根据计算结果确定股骨颈骨折内固定方式。