【摘 要】
:
髋关节发育不良是一种在青少年和成年人群中常见的骨关节疾病。正常人的髋臼髋关节中心与股骨头中心近似重合,由于髋臼的发育缺陷导致髋臼的深度变浅、坡度变大从而使股骨头与髋臼的接触面积越来越小。髋臼与股骨头之间的受力面积减小,接触应力峰值增大,进而产生应力集中。应力集中会造成关节软骨的过度磨损,损坏关节软骨,最终发展成为髋关节骨性关节炎。髋臼周围弧形截骨术是治疗髋关节发育不良的一种新型的治疗方式。目前国内
【基金项目】
:
昆明医科大学第二附属医院骨科与本研究所合作研究项目,云南省科技厅基金;
论文部分内容阅读
髋关节发育不良是一种在青少年和成年人群中常见的骨关节疾病。正常人的髋臼髋关节中心与股骨头中心近似重合,由于髋臼的发育缺陷导致髋臼的深度变浅、坡度变大从而使股骨头与髋臼的接触面积越来越小。髋臼与股骨头之间的受力面积减小,接触应力峰值增大,进而产生应力集中。应力集中会造成关节软骨的过度磨损,损坏关节软骨,最终发展成为髋关节骨性关节炎。髋臼周围弧形截骨术是治疗髋关节发育不良的一种新型的治疗方式。目前国内还没有可以为医生提供旋转合适髋臼角度的精准参考工具或方法,手术的成功率一般是依靠医生临床经验,这为术后带来了很大的不确定性。为解决上述问题,首先,本研究通过对CT数据进行三维重建,建立完整的骨盆有限元模型,给模型赋予与皮质骨、松质骨、软骨材料属性,添加韧带、肌肉,最大接近实际。在软件中模拟截骨,通过旋转髋臼块可以模拟术中需要旋转的不同角度;旋转股骨的角度来模拟步态运动。最后,在股骨头中心施加力,完成模型的建立。对比髋臼块和股骨头旋转不同角度的情况下接触面积、接触压力的大小,确定髋臼块理想的旋转角度,为医生提供参考,达到术前规划的作用。本研究得到以下的结论:(1)论文中所使用的建模仿真方法有效;(2)仅对患侧髋骨和股骨进行建模会误判应力集中的大小和位置,通过对比确定对完整骨盆和股骨建模所得出的结果更加准确可靠;(3)选择髋臼骨块的最佳旋转角度时,综合多种因素如髋臼畸形、病变区域等的影响,更有利于确定最佳旋转角度;(4)通过对比所得出的数据,在脚跟落地相、开始单腿支撑相、单腿支撑中期相、单腿支撑结束相、双腿支撑5个阶段中,无论是哪个阶段,当外侧中心边缘角(Lateral center edge angle,LCEA)与前方中心边缘角(anterior center edge angle,ACEA)大小处于35~40°之间时,髋臼间接触应力峰值是最小的。因此,在综合多种因素情况以及对比数据后,最终确定LCEA为35°,ACEA为35°,作为髋臼骨块的最佳选择角度。
其他文献
脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是一种前沿的人机交互技术,可实现大脑与外部设备的直接信息交流。近年来,功能性近红外光谱(Functional Near-infrared Spectroscopy,fNIRS)技术凭借诸多的优点脱颖而出,成为发展BCI的重要新兴方案。基于运动想象(Motor Imagery,MI)的BCI在军事、康复医学、娱乐和智能机器人的控制等
人口作为社会经济发展的基础条件,其活动与城镇经济、交通、环境、医疗、教育等密切相关。在空间规划机构改革、指导思想、编制审批体系、法规政策体系以及实施监管体系调整等新形势与新要求下,国土空间规划的发展模式转变为以人为本、增存并重的高质量全面可持续发展。因此,优化新时期国土空间规划的重要方法之一即构建以人为本的规划原则与应用体系。结合人群活动研究的主要应用领域,包括GIS、城市地理学、人文地理学与时间
图像中的最大像素值与最小像素值之比被称为图像的动态范围,现实生活中的场景具有丰富的色彩信息和照明信息,而且动态范围较大。由于受普通摄像机的硬件结构的限制,真实场景的动态范围远远超过了普通摄像机可以捕获的范围。使用相机拍摄时,即使调整相机的曝光度,都会导致拍摄的图像出现过曝光或曝光不足的区域,而高动态范围(High Dynamic Range,HDR)图像就是通过扩大动态范围来同时展示更多自然场景亮
随着三维激光扫描技术的发展,三维点云重建技术逐渐在航天航空、计算机视觉、医疗行业和城市规划等领域得到广泛的应用,点云数据处理技术是其应用前提的核心部分。三维激光扫描技术获取到的点云是海量的和离散的,必须经过一系列的处理才能在实际的场景实现应用,而点云数据的处理技术成为制约其在各行业发展的关键因素,因此对其开展相关研究一直是国外内学者在进行的科研工作。本文在点云数据滤波、特征点提取和点云数据精简三个
城市地下管廊是城市地下空间的重要组成部分,对其实现三维模型重建是当下难点。传统的基于二维平面数据完成的建模已很难直观和精确地表现出地下空间场景,随着三维激光扫描技术的发展,基于激光点云数据完成的三维模型更加美观和精确,而要实现模型的快速重构,对点云进行语义分割是模型重建的关键技术之一。PointNet网络是直接将点云作为输入进行语义分割的开山之作,本文针对原网络在局部特征提取不足的缺点,对其网络结
复杂网络作为近几十年科学领域的新兴研究领域之一,受到了国内外广大科研工作者的广泛关注。总体而言,有关复杂网络的研究大致可以分成从微观角度和宏观角度两个研究方向:从微观角度的研究主要是从个体特性出发,研究复杂网络中的各个节点与网络特性的动态关系;从宏观角度的研究则主要从全局出发,利用图论、概率论与统计学的思想分析全局网络的动态和稳态特征。在近半个世纪的研究中,科研人员们结合代数图论、概率论、控制理论
机器视觉检测技术因不易受环境条件影响,生产成本低,安装灵活,只用在相机里安装对应的检测模块即可等优势,被应用于越来越多的领域。图像内容表示模型是机器视觉检测过程的重要环节,图像内容表示模型的不同构建方式影响机器视觉检测的应用场景。本文从应用于工业领域产品缺陷检测的角度出发,提出一种基于混合高斯的表示模型。现有的图像表示模型较多直接以检测目标为整体建模或需要大量的矩阵运算,存在对检测目标较小的细节变
坡度频率分布是定量化研究地形坡度分布的一种常用方法,以全球陆地为研究区计算坡度频率分布,能够为进一步了解地球表面地形坡度分布特征提供信息,并为相关地学研究提供一个标准统一的参照系。本研究首先从空间分布和频率分布两个方面对比了现下主流30m分辨率DEM数据集:ASTER GDEM v3.0和SRTMGL1 v3.0,对坡度表达的稳定性,并最终证明了30m分辨率下SRTMGL1 v3.0数据产品更适用
同一场景可以通过多种传感器捕获多幅图像,每一图像包含不同信息,图像融合技术就是整合多个图像的互补信息,使融合后的图像对场景描述更加全面和清晰。如今,图像融合技术已广泛应用于遥感探测、医学诊断、国防安全、工业检测等领域。然而,现有融合技术仍然存在一些亟待解决的问题。比如,当要融合的图像受损时,现有的融合方法无法在融合处理过程中恢复出丢失信息。通过图像融合和矩阵完备的逐步操作可部分恢复图像的丢失信息,
发动机作为汽车的核心部件,具有类型繁多,结构复杂、零部件数量多等特点,其维修是汽车维修过程中的重点和难点。在发动机故障维修工作中,存在故障原因查找困难、零部件结构认知不准确、维修操作过程不规范、维修效率低等问题,仅依靠维修人员的维修经验和查询维修手册等传统方法很难保证发动机故障准确高效的维修需求。目前针对发动机故障维修主要依靠电脑诊断软件故障和维修人员依据故障现象和经验查找硬件故障这两种方式,而在