背景整体观是古人研究人体奥秘与自然环境关系的思想,也是中医理论体系的主导思想之一。在认识人体时注重人体自身完整性,人与自然的统一性以及人与社会环境的统一性。髋骨作为整体,由髂骨、坐骨、耻骨融合而成,通过骶髂关节与髋关节连接躯干与下肢,维持人体正常生理活动,这与整体观不谋而合。取象比类法是借助某种直观的事物或现象能更加方便认识与了解研究对象。整体观与取象比类均为中医学认识事物的方法,为研究人体生理、病理提供方法。髋臼是髂骨、坐骨、耻骨共同融合而成,是容纳股骨头的重要结构,髋臼内侧即坐骨体内侧的四边形区域,是组成真性骨盆外侧缘的骨性平面,构成髋臼的内侧壁,具有防止股骨头中心性脱位的作用,学者们将此区域称为方形区。但解剖学研究发现,方形区骨质菲薄区域并不仅仅局限在方形区,还包括其与骨盆界限间的骨质;而且临床上髋臼骨折常涉及的范围也与之对应。因此,王正坤等在前人研究的基础上,扩大了方形区定义,将髂骨、坐骨和耻骨在髋臼内侧壁组成的相对平整的区域统称为广义的方形区(即本研究所称的方形区),包括骨盆界线(arcuate line of pelvis,ALP)以下、坐骨棘水平以上(指过坐骨棘顶点与界线平行的线)、前至闭孔(obturator formamen,OF)后缘、后至坐骨大切迹。并在此基础上,将半骨盆分为耻骨区、方形区、髂骨区三部分。随着交通业及建筑业的不断发展,高能量损伤导致的涉及方形区的髋臼骨折也随之增高,由于该处骨折多呈粉碎性,加上髋臼与周围重要血管、神经等组织器官毗邻,直接进行内固定极为困难,稍有不慎极易导致螺钉误入关节腔,引起严重后果。为解决这类涉及方形区的复杂髋臼骨折的治疗,我科蔡贤华教授在前期临床经验基础上发现沿耻骨联合上方开始沿耻骨梳外侧缘经弓状线至坐骨大切迹在弓状线上投影稍偏外侧处向上再经过骶髂关节前缘外侧10mm处直至髂嵴处的一段整体呈“S”形弧线放置内固定物可有效治疗涉及方形区的复杂髋臼骨折。在此基础上研制了第一代前路动力化方形区钛板螺钉系统(dynamic anterior plate-screw system for quadrilateral area,DAPSQ),经单一髂腹股沟入路,在方形区表面应用3~5枚螺钉经骨表面固定,改变了沿钢板长轴进行加压固定的传统内固定体系,将传统的螺钉与钉孔间纵向动力设计变成了钛板塑形-复形与钉孔-螺钉间联动而产生持续侧向动力加压,创造性地实现了用单一髂腹股沟入路内固定解决了传统常需前后联合入路内固定治疗复杂髋臼骨折的梦想。第一代DAPSQ钛板在可重建钛板基础上做了形态上的改进,将DAPSQ钛板轨迹按照半骨盆分区也分为耻骨区、方形区、髂骨区三部分,临床应用中也取得满意的疗效,但是在临床应用第一代DAPSQ钛板时仍存在一些问题。由于第一代DAPSQ钛板并非解剖板,实际应用时存在耻骨区、方形区、髂骨区过长或者过短的问题,仍需要在特殊塑形上消耗时间,这种手工操作与日益增长的髋臼骨折发生率不相符。尽管第一代DAPSQ钛板并非解剖型,但其固定完成后的轨迹“蔡氏线”与半骨盆表面呈解剖接触,因此使测定其轨迹长度成为可能。收集骨盆标本进行解剖学测量,尤其是关注DAPSQ钛板轨迹的骨质情况,并寻找相关骨性标志,寻求合适的测量方法。在此基础上搜集来自国内不同地域的正常人群骨盆髋臼CT加三维重建资料,结合数字骨科软件分析获取解剖学参数,为制备标准化前路动力化方形区钛板螺钉系统提供解剖学依据。将制作出标准化DAPSQ钛板应用于临床并随访,与第一代DAPSQ钛板临床疗效做对比,以评估两代DAPSQ的疗效差异。第一章前路动力化方形区钛板螺钉系统钛板轨迹长度的数字化测量方法探讨目的基于整体观念,将前路动力化方形区钛板螺钉系统(DAPSQ)钛板轨迹看做整体。将DAPSQ钛板轨迹分为耻骨区、方形区、髂骨区三个部分,进行DAPSQ钛板轨迹各分区长度及总长度数字化测量,探讨其可行性,并为大数据数字化测量DAPSQ钛板轨迹长度及各分区比例提供方法。方法搜集无畸形或骨缺损的成年人骨盆标本共14具,其中6具半骨盆,在骨盆标本上画出DAPSQ钛板安装完成后的轨迹,再用普迪思缝合线(Polydioxanone Suture,PDS)沿DAPSQ钛板轨迹做好各分区的标记,用游标卡尺在标记后的PDS缝合线上分别测量DAPSQ钛板轨迹在耻骨区、方形区、髂骨区、整个轨迹的标本实测长度。再将测量后的骨盆标本行CT扫描并三维重建,得到Dicom格式数据,再将Dicom格式数据导入Mimics 20.0中,将各分区看作圆的一部分,分别测出各圆的直径及各分区对应的弦长,根据公式再算出耻骨区、方形区、髂骨区DAPSQ钛板轨迹数字化测量长度值,并根据每个骨盆标本各区长度算出该标本DAPSQ钛板轨迹总长度。测量过程采用双人双随机测量法。采用组内相关系数分析测量者之间的一致性;采用配对t检验比较两种测量方法所得测量值的差异,采用Bland-Altman检验分析两种测量方法的一致性。结果耻骨区长度、方形区长度、髂骨区长度、总长度的标本实测结果分别为:(60.38±3.90)mm、(66.08±3.19)mm、(89.19±4.38)mm、(215.65±8.23)mm;耻骨区长度、方形区长度、髂骨区长度、总长度的数字化测量结果分别为:(60.60±3.79)mm、(67.48±4.63)mm、(88.20±6.03)mm、(216.23±11.41)mm。配对t检验显示,两种测量方法下耻骨区长度之间、方形区长度之间、髂骨区长度之间、总长度之间比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。两测量者组内相关系数均>0.8,均为优。Bland-Altman检验分析显示,除髂骨区两种测量方法有4.5%(1/22)的差值在95%一致性界限以外,其余差值均在95%一致性界限内,一致性较好(P值均>0.05)。结论整体观念指导下的数字化测量DAPSQ轨迹长度方法可靠,可为大数据测量DAPSQ钛板轨迹长度提供可行性的测量方法,进而为标准化DAPSQ钛板的设计与制作提供相关解剖学参数支持。第二章国人前路动力化方形区钛板螺钉系统钛板轨迹长度的数字化测量分析目的在整体观念指导下,按照第一章的测量方法,通过对正常成人完整骨盆电子计算机断层扫描三维重建数据进行数字化测量,获得正常成年国人前路动力化方形区钛板螺钉系统钛板轨迹的长度,并得到各分区比例,为设计符合国人的标准化前路动力化方形区钛板螺钉系统提供数据支持。方法搜集了来自中国南部(佛山市三水区人民医院)、中部(解放军中部战区总医院)、西北部(新疆医科大学第一附属医院)、东北部(解放军北部战区总医院)的正常骨盆三维正常成人骨盆DICOM格式数据,共504例(834侧)正常成人骨盆三维重建的骨盆断层扫描图像。其中解放军北部战区总医院男34例(55侧),21例完整骨盆,6例左侧骨盆,7例右侧骨盆,年龄18~87岁,平均45.9岁,女性共24例(38侧),12例完整骨盆,6例左侧骨盆,6例右侧骨盆,年龄18~77岁,平均53.5岁;佛山市三水区人民医院男48例(95侧),47例完整骨盆,1例右侧骨盆,年龄20~56岁,平均30.3岁,女性共42例(82侧),40例完整骨盆,1例左侧骨盆,1例右侧骨盆,年龄20~64岁,平均38.7岁;新疆医科大学第一附属医院男10例(11侧),1例完整骨盆,4例左侧骨盆,5例右侧骨盆,年龄18~69岁,平均37.8岁,女性共4例(4侧),2例左侧骨盆,2例右侧骨盆,年龄27~54岁,平均43.3岁;中国人民解放军中部战区总医院男208例(329侧),121例完整骨盆,45例左侧骨盆,42例右侧骨盆,年龄18~89岁,平均43.4岁,女性共134例(220侧),86例完整骨盆,23例左侧骨盆,25例右侧骨盆,年龄19~90岁,平均48.6岁。将以上数据导入Mimics20.0软件并行骨盆三维重建,按照第一章测量方法对各地区及国人的前路动力化方形区钛板螺钉系统钛板轨迹总长度及各分区长度行数字化测量。根据测量骨盆DAPSQ钛板轨迹总长度及各分区比例对DAPSQ钛板进行标准化分型,计算出符合正常成年国人的DAPSQ钛板轨迹型号及其占比,并且比较东北部、南部、中部地区DAPSQ轨迹的耻骨区、方形区、髂骨区以及总长度之间的解剖学差异。结果东北部地区DAPSQ钛板轨迹中的耻骨区长度为(61.89±4.55)mm、方形区长度为(71.19±5.48)mm、髂骨区长度为(84.94±6.55)mm、总长度为(218.03±10.14)mm;中部地区DAPSQ钛板轨迹中的耻骨区长度为(61.18±5.29)mm、方形区长度为(69.12±5.25)mm、髂骨区长度为(84.77±6.62)mm、总长度为(215.07±9.86)mm;南部地区DAPSQ钛板轨迹中的耻骨区长度为(60.03±5.78)mm、方形区长度为(67.94±4.98)mm、髂骨区长度为(83.10±5.56)mm、总长度为(211.07±9.93)mm。正常成年国人DAPSQ钛板轨迹的耻骨区长度、方形区长度、髂骨区长度以及总长度分别为:(60.96±5.39)mm、(69.11±5.28)mm、(84.40±6.41mm)mm、(214.46±10.15)mm,其中三地区耻骨区长度之间比较,差异均无统计学意义(P>0.05);三地区方形区长度之间比较,差异均有统计学意义(P<0.05);三地区髂骨区长度之间比较,差异均无统计学意义(P>0.05);DAPSQ轨迹总长度之间比较,三地区之间差异均有统计学意义(P<0.05)。根据DAPSQ总长度及钛板误差接受范围设为(±10mm),将钛板分为小号194mm、中号214mm、大号234mm三种类型。再根据各分区不同比例在小号、中号、大号下分别分为再分两个型号,即小号下为A型、B型,中号下为C型、D型,大号下为E型、F型,A型钛板耻骨区、方形区和髂骨区长度分别为55mm、61mm和78 mm;B型钛板分别为51mm、66mm和77mm;C型钛板耻骨区、方形区和髂骨区长度分别为61mm、67mm和86mm;D型钛板分别为56mm、73mm和84mm;E型钛板耻骨区、方形区和髂骨区长度分别为66mm、74mm和94mm;F型钛板分别为62mm、80mm和92mm。对834例患者进行型号匹配,符合A、B、C、D、E、F型钛板数量分别为112例、104例、501例、424例、102例、79例。其中A型、B型通用病例87例,小号共可纳入129(15.47%)例;C型和D型通用病例378例,中号共可纳入546(65.47%)例;E型和F型通用病例69例,大号共可纳入112(13.43%)例。A、B、C、D、E、F六型钛板总共可适用787例,占总纳入病例的94.36%。结论1.整体观念为解剖学测量提供理论依据,简化了测量方法,同时数字化骨科软件具有可重复性、节约时间、精确度高的优点,为解剖学测量提供了新方法,值得推广;2.通过对DAPSQ钛板轨迹长度的测量,测得正常成年国人DAPSQ轨迹长度为(214.46±10.15)mm,弥补了骨盆上该部位解剖学参数;3.不同地区耻骨区、髂骨区长度比较中,三地区之间差异均无统计学意义,不同地区方形区轨迹长度、总长度之间差异具有统计学意义且总体呈东北部>中部>南部的趋势。4.根据数字化测量结果可将DAPSQ钛板分为A、B、C、D、E、F六种型号,可基本满足临床需求,标准化DAPSQ钛板的设计可为治疗涉及方形区的复杂髋臼骨折治疗提供新理念与新方法。第三章标准化前路方形区钛板螺钉系统治疗涉及方形区髋臼骨折的临床研究目的基于整体观,复杂髋臼骨折时整个骨盆或半骨盆在维持骨折稳定中具有重要作用。根据第二章国人钛板轨迹数据设计出的标准化前路动力化方形区钛板螺钉系统,将其应用于治疗涉及方形区的髋臼骨折手术,与第一代DAPSQ临床疗效对比,初步探讨标准化DAPSQ与第一代DAPSQ治疗涉及方形区的复杂髋臼骨折中的临床疗效差异。方法回顾性分析2013年10月至2019年10月间就诊于解放军中部战区总医院的涉及方形区的髋臼骨折54例患者患者资料,其中男性43例,女性13例;年龄23岁~65岁,平均46.2岁。致伤原因:车祸伤18例,高处坠落伤34例,摔伤2例。受伤至手术时间为3-26d,平均12.5d。双柱骨折30例,T型骨折6例,横行骨折7例,前柱伴后半横型骨折11例。所有患者均采用单一髂腹股沟入路行标准化DAPSQ内固定治疗,27例患者采用第一代DAPSQ钛板治疗,27例患者采用标准化DAPSQ治疗。27例患者均获得随访,随访时间4~26月,平均18个月,最后一次随访时根据改良Merle d’Aubigné-Postel评分评定患髋功能,根据Matta影像学标准在评定骨折复位优良率。结果本研究54例患者所有手术切口均一期愈合,标准化DAPSQ组手术时间及术中出血量分别为:(237.1±50.3)min、(1102.3±480.7)ml;第一代DAPSQ组手术时间及术中出血量分别为:(295.8±56.6)min、(1420.5±504.8)ml。两组手术时间与术中出血量差异具有统计学意义(P<0.05),术后根据Matta影像学标准评定结果显示,第一代DAPSQ组:优15例,良8例,差4例;标准化DAPSQ组:优17例,良7例,差3例。两组末次随访时髋关节功能差异无统计学意义(P>0.05)。随访期间未发现内固定松动、移位、断裂等情况,依据改良Merle d’Aubigné-Postel评分在末次随访时评价髋关节功能,结果显示第一代DAPSQ组骨折复位优16例,良6例,可3例,差2例,优良率为81.5%;标准化DAPSQ组骨折复位优18例,良5例,可3例,差1例,优良率为85.2%。两组骨折复位质量无统计学意义(P>0.05)。其中标准化DAPSQ组中有1例患者出现髋关节疼痛明显,跛行伴活动受限,无法参加日常生活及活动,后期行人工全髋关节置换术;第一代DAPSQ组中有2例患者术后1年股骨头坏死行人工全髋关节置换术。结论骨盆的耻骨区、方形区、髂骨区在结构和功能上相互联系、协调统一的,在治疗涉及方形区的复杂髋臼骨折时要认识不同区域之间的关系,可指导折复位;在治疗涉及方形区的复杂髋臼骨折,标准化DAPSQ弥补了第一代DAPSQ的不足,明确了钛板的标准化分型,优化了DAPSQ各分区的比例,避免了内固定塑形操作过程,在临床应用中标准化DAPSQ保持了第一代DAPSQ钛板稳定、可靠的优点,同时标准化DAPSQ较第一代DAPSQ缩短手术时间及降低并发症的优势,为推广使用创造了条件。