基于MRI的有限元建模和分析在髋臼周围截骨术中的应用

作者：周甜丽; 张典; 吴继志; 贾慧惠; 常严; 盛茂^*; 杨晓冬^*

来源：波谱学杂志, 2023, 40(04): 397-409.

• 磁共振成像
• 有限元分析
• 发育性髋关节发育不良
• 髋臼周围截骨术
• 虚拟手术规划

髋臼周围截骨术(PAO)是一种矫正发育性髋关节发育不良(DDH)髋臼方向的手术方法.本文基于DDH患者的髋关节磁共振成像(MRI)数据，构建有限元模型，进行PAO虚拟手术规划研究.通过计算髋臼从原始中心边缘(CE)角以5°增量变化旋转时，骨盆和股骨软骨间的峰值接触压力和接触面积，确定PAO中髋臼的最佳位置.此外，我们进一步利用有限元分析对术前和获得最佳位置的计划模型进行6个方向的模拟运动，并对所有方案的术前模型和计划模型进行了比较.分析结果表明，该患者髋臼最佳手术位置在CE角为20°时，且在髋关节运动过程中，计划模型中的峰值接触压力均低于术前模型，接触面积均大于术前模型，从生物力学的角度验证了虚拟手术规划的有效性.

• 单位
  苏州大学附属儿童医院; 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所; 徐州医科大学