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第一部分三维CT重建在成人DDH髋关节解剖参数测量及个体化手术方案设计中的应用目的:发育性髋关节发育不良（Developmental dysplasia of the hip,DDH）是骨科常见病与多发病之一。Bernese髋臼周围截骨是治疗DDH的有效方法。本研究通过计算机对DDH患者髋关节进行3D重建并进行解剖形态学参数的测量,全面、综合的评估髋关节发育不良的类型及程度,并通过计算机模拟手术设计个体化的手术方案。并试图以此改善手术的精确度,提高手术的疗效。方法:应用Mimics和Imageware等医学影像处理软件对60例（96髋,男15例,女45例,平均年龄29±8岁）DDH患者和52例（56髋,男13例,女39例,平均年龄52±13岁）正常对照人群的CT原始数据进行三维重建,在位置摆放统一的3D模型上进行髋关节解剖形态学参数的测量（LCEA、ACEA、AAVA、AASA、PASA）,通过将DDH患者术前的测量参数与正常对照组相应的参数进行对比,根据两者的差值全面、综合的评估其髋臼开口方向（根据AAVA判断）、覆盖缺损的部位（LCEA、ACEA、AASA、PASA）及程度（⊿LCEA、⊿ACEA、⊿AAVA、⊿AASA、⊿PASA）,最后通过计算机模拟PAO术设计个体化的手术方案,为实际手术提供参考。结果:通过三维CT重建技术我们成功获得了所有入选病例的髋关节3D模型。正常对照组的LCEA、ACEA、AAVA、AASA、PASA分别为35.128±6.337,57.052±6.853,19.215±5.504,61.537±7.291,99.434±8.372;DDH患者组的术前LCEA、ACEA、AAVA、AASA、PASA分别为11.46±11.19,35.79±13.75,22.77±6.13,43.58±9.15,88.46±8.24;通过计算机模拟PAO术设计个体化的手术方案后上述参数分别被纠正到33.81±2.36,55.38±2.09,20.16±2.18,58.29±7.60,84.71±7.75。其中LCEA、ACEA、AAVA较术前获得明显改善,与正常对照组无统计学差异（p<0.01）;AASA较术前获得明显改善,但仍小于正常对照组;PASA不仅小于术前也小于正常对照组。正常对照组的平均股骨颈长度大于DDH患者组（p<0.01）;平均股骨颈干角小于DDH患者组但两者之间没有统计学差异（p>0.01）;DDH患者组平均股骨颈前倾角大于文献报道的正常值;DDH患者组中至少有一处头颈偏心距小于正常范围值的58%,远远大于正常对照组的14%（p<0.01）;至少有一处α角大于正常范围值的有61%,远远大于正常对照组的16%（p<0.01）。结论:运用三维CT重建技术实现了髋臼和股骨近端几何形态的3D重建,借助医学图像处理技术对髋臼和股骨近端的多处解剖位置进行形态学参数的测量,对DDH患者的解剖结构发育畸形作出精确量化,通过计算机模拟PAO术为DDH患者设计个体化的手术方案,使术后的解剖学参数获得明显的改善。为改善髋臼周围截骨术的手术精度、提高手术疗效提供了理论依据。第二部分计算机模拟PAO术的成人DDH髋关节三维有限元模型的建立与生物力学分析目的:从生物力学角度探讨对于发育不良严重程度各不相同的DDH患者,在PAO术中是否将髋臼截骨块统一纠正到所谓的影像学上的正常范围才是其最佳的解剖位置;如果不是,那么DDH患者髋臼截骨块的最佳生物力学位置与其发育不良严重程度之间有无关联。方法:选择3例（4髋）髋臼发育不良严重程度各不相同的DDH患者,通过计算机模拟PAO术,将髋臼截骨块以5°为梯度向前外侧方向依次旋转,每旋转一次分别建立髋关节的有限元模型并计算关节软骨上的接触面积、接触压力及Von Mises应力。结果:本研究中病例1的右侧髋关节,其术前LCEA为19°、ACEA为47°,属于轻度发育不良的DDH患者,在截骨块向外侧旋转17°时髋关节获得最佳的生物力学环境,即此时的LCEA为36°、ACEA为58°,位于所谓的正常影像学参数范围的上限（LCEA:35°±6°、ACEA:57°±6°）。病例2术前LCEA为7°、ACEA为22°,属于中度发育不良的DDH患者,当截骨块向外侧旋转25°、向前旋转5°时髋关节获得最佳的生物力学环境,此时的LCEA为31°、ACEA为51°,位于所谓的正常影像学参数范围（LCEA:35°±6°、ACEA:57°±6°）。病例3术前LCEA为﹣7°、ACEA为11°,属于重度发育不良的DDH患者,当截骨块向外侧旋转30°、向前旋转10°时髋关节获得最佳的生物力学环境,此时的LCEA为25°、ACEA为40°,均小于所谓的正常影像学参数范围（LCEA:35°±6°、ACEA:57°±6°）。结论:对于髋臼发育不良严重程度各不相同的DDH患者其髋臼截骨块最佳的生物力学纠正位置存在个体差异,并不都是统一的将其纠正到所谓的正常影像学参数范围。对于轻度发育不良的DDH患者其最佳的截骨块纠正位置是略大于正常影像学参数范围、中度发育不良的DDH患者其最佳的截骨块纠正位置是位于正常影像学参数范围、重度发育不良的DDH患者其最佳的截骨块纠正位置是小于正常影像学参数范围。第三部分3D打印个体化手术导板在PAO术治疗成人DDH中的临床应用目的:Bernese髋臼周围截骨术是目前治疗成人髋关节发育不良最常用的保髖手术。通过有限元分析及各种逆向工程软件可以为DDH患者在术前设计个体化的手术方案,但是如何在实际PAO术中精确实施术前计划一直没有好的解决方案。方法:通过在重建的DDH患者的髋关节3D模型上进行计算机模拟PAO术,利用计算机辅助设计技术根据术前方案设计个体化的手术截骨导向板和旋转定位导板,并通过快速成型技术实体生成。最后在实际PAO术中应用该导板指导术中操作。最后通过与常规手术组患者进行临床功能评分及影像学上的比较评估其临床应用的可行性及准确性。结果:术中发现定制的截骨导板与骨盆内侧面贴合紧密,沿着截骨导板边缘可轻松的完成髋臼周围系列截骨,所获得的游离截骨块无论大小、形状都与术前设计的截骨块高度吻合,并且所有手术无严重并发症出现。在旋转定位导板的辅助下,游离截骨块被一次性的定位到术前计划的解剖位置。通过术后的影像学参数测量及3D模型的叠加处理,证实相较于普通手术组,新手术组术后游离截骨块的最终位置与术前设计的位置也高度统一,同时手术耗时、术中放射次数也有减小（P<0.01）,末次随访时新手术组患者的HHS和VAS评分也明显优于常规手术组。结论:通过计算机辅助设计及快速成型技术设计、生成的个体化手术导板在实际PAO术中能够精确的实现术前计划,辅助髋臼周围截骨及游离截骨块的定位是完全可行的,同时获得了较常规PAO术更好的临床疗效。