经转子大孔径髓芯减压术对人股骨颈力学强度的影响

经转子大孔径髓芯减压术对人股骨颈力学强度的影响 经转子大孔径髓芯减压术对人股骨颈力学 强度的影响 山东医药2009年第49卷第l4期 经转子大孔径髓芯减压术对人股骨颈 力学强度的影响 王锐英h.孙超,傅德皓,杨述华 (1桂林医学院附属医院,广西桂林541001;2华中科技大学同济医学院附属协和医院) ? 论着? [摘要】目的观察经转子大孔径髓芯减压术对人股骨颈生物力学强度的影响.方法取新鲜人股骨7对, 随机选取其中一侧行经转子大孔径(D=16mm)单纯髓芯减压术,另一侧作对照.在AGS.10KND万能生物材料实 验机上进行力学性能测试,观察股骨颈的力学刚度及强度.结果经转子大孔径髓芯减压后股骨颈强度及最大负 载较对照股骨颈明显下降(P<0.05),但其最大负载>2.75倍体质量(6Okg).结论经转子大孔径髓芯减压术 会降低股骨颈的力学强度,但减压后的股骨颈强度能够提供足够的力学支撑.股骨颈力学强度下降后发生股骨颈 骨折的可能性增加,临床实施该手术时可采用其他方法增强股骨颈强度或延迟负重. [关键词]髓芯减压术;股骨颈;生物力学 [中图分类号]R683[文献标识码]A[文章编号]1002-266X(2009)14-0001-02 Biomechanicalstudyoffemoralneckafterlargeape~urecoredecompression ?GRui-ying,SUNChao,FDe—hao,YANCShu—hua (1SubsidiaryHospitalofGuilinMedwalUniversity,Guilin541001,P.R.China) Abstract:ObjectiveTostudytheeffectoflargeapert~ecoredecompressiononthebiomechanicsofthefemoral neck.MethodsBiomeehanicaltestofthefemoralneckwasperformedOil7couplesoffreshhuman'Sfemoralspecimens. Onesideofeachcouplewasrandomlyselectedfortargeaperturecoredecompression(D? 16mm).TheothersideWaSas normalcontro1.Therigidityandintensityofeachsideoffemoralneckweremeasu2"edbyusinguniversalmaterialtestingma- chine.ResultsTheintensityandthemaxloadoffemoralneckafterthelargeaperturecoredecompressionweresignificant- lylowerthanthatofthenormalcontrol(P<0.05).ButthemaxloadWaSover2.75timeslargerthanthebodyweightof60 kg.ConclusionsThelargeape~ecoredecompressioncoalddecreasemechanicalsupportforfemoralneck.Butthefemo- ralneckafterthelargeaperturecoredecompressioncanaffordenoughpowerforpersonstandingandambling.Thedecreased intensityoffemoralneckcouldenhancethepossibilityoffracture.Topreventtheoccurrenceoffracture,othermethodswere usedclinicallytostrengththefemoralneckordelaytheweightloadingtime. Keywords:coredecompression;femurneck;biomechanics 股骨头坏死是骨科常见病.临床上所有保留股 骨头治疗股骨头坏死的手术均在一定程度上破坏了 股骨颈的正常结构,而髓芯减压术对其影响最 小lJ.为了解该手术对股骨颈生物力学强度的影 响,为临床应用提供依据.2006年9月一2008年5 月,我们对正常股骨颈和经转子大孔径(D=16 mm)单纯髓芯减压术后的股骨颈进行生物力学测 试,现 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 如下. 1材料与方法 1.1实验材料及分组取自愿捐献遗体脑外伤死 [基金项目]教育部"春辉 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 "项目(Z2005-2-45001). 通讯作者 亡青壮年男性新鲜股骨7对,剔除软组织后双层塑 料袋密封,置人一80cC超低温冰箱中冻存.测试前 36h取出,室温下自然解冻.随机取其中一侧行经 转子大孔径(D=16rain)单纯髓芯减压术(手术 组),另一侧作正常对照(对照组).手术组用直径 16mm的空心钻沿导针从股骨大转子下骨皮质经股 骨颈斜向股骨头钻隧道,直达股骨头软骨下骨板下 2mm处.对照组无任何处理. 1.2股骨颈力学测试方法用AGS.10KND万能 生物材料实验机(日本岛津公司),最大拉压力为1O kN,拉压速率0.5—500mrn/min. 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 专用夹具, 将每个标本固定在自制的股骨夹具上,调整成前屈 20.,内收5.,股骨头前倾l5.位置,用直径30am的 1 柱状钢压块在上加压,钢压块末端制成凹球面状,加 压前在压块和股骨头之间用骨水泥偶合接触面,预 加载后去除多余的骨水泥,待骨水泥干透后行正式 加载.本实验加压速率为5mm/min,屈服后终止实 验.实验机内的电脑自动记录载荷信号生成应变位 移曲线及相关数据,并由winAGslite2O0o测试 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 软件计算获得相关数据. 1.3统计学方法对测得数据进行标准化.采用 SPSS10.0统计软件对相关数据行方差分析和,检 验.仅=0.05. 2结果 手术组及对照组屈服时骨折部位均在股骨颈 部.手术组股骨颈刚度为(2114.42?22.94)N/ mm,最大负载为(6173.004-106.33)N;对照组分别 为(2663.21?41.74)N/mm,(8750.50?153.59) N;两组比较,P均<0.05.两组载荷位移曲线见图 1.两组股骨头刚度曲线在起始阶段基本重合,刚度 曲线在屈服前线性关系良好.手术组屈服明显早于 对照组,且承受的最大载荷明显低于对照组.手术 组减压后最大负载为体质量60kg的l0.5倍. 9 8 6 嘲 稼4 镉 2 0)l01)20 股骨头位移距离(mm) 图1股骨头载荷位移曲线 3讨论 目前保留股骨头治疗股骨头坏死的方法均在一 定程度上破坏了股骨颈的正常结构J.对早期股 骨头坏死,应用单纯髓芯减压治疗效果的满意率为 63.5%,而保守治疗的满意率仅为22.7%C2].髓芯 减压也在一定程度上破坏了股骨股骨矩的结构,对 术后股骨颈的强度也有一定程度的影响J.Aluisio 等【4研究显示,髓芯减压结合游离腓骨移植等手术 在一定程度上可降低股骨颈的力学性能.其他一些 从股骨颈或头颈交界处开窗的手术,直接破坏了股 骨颈的骨皮质,对股骨颈力学性能产生更大的影响, 增加术后发生股骨颈骨折的可能'.. 股骨颈生理状况下主要受力为剪切力和扭转 力.本实验力学分析时将股骨用特制的固定夹具固 定,在近似人双腿站立姿势状态下进行生物力学测 2 山东医药2009年第49卷第l4期 试.方浩等进行股骨颈力学分析测得股骨颈极 限载荷为(36104-42)N,与本实验所测结果相差甚 大,考虑为实验时股骨固定角度不同所致.按其极 限载荷等比例折算,本实验钻孔后极限载荷为 (2229.33士43.87)N.为体质量6Okg的3.79倍. 人在静止站立,正常步态慢速步行的情况下,髋 关节受力在2.75倍体质量以下J,小于大孔径髓芯 减压后股骨颈极限载荷.而正常在行走时,股骨头 上产生的关节反应力可达4倍甚至7倍体质量】, 此载荷已经超过了折算后大孔径髓芯减压股骨颈的 极限载荷.如果按本实验实测数据计算,大孔径髓 芯减压后股骨颈的极限载荷为体质量60kg的lO.5 倍,可以承载人体Et常生活产生的应力. 本实验结果显示,经转子大孔径髓芯减压后经 转子大孔径髓芯减压会降低股骨颈的力学强度.在 人的股骨颈行直径16mm髓芯减压后,实验组股骨 颈强度及最大负载较对照组明显下降(约30%). 手术时在钻孔隧道内填充一些松质骨或其他一些替 代材料,可以在一定程度上增加股骨颈的力学性 能].如设计长度从股骨头坏死区延伸至大转子 的同种异体皮质骨植入髓芯减压隧道内作为支撑 体,在不增加手术失败患者后期髋关节置换的困难 的情况下,能通过植入物增加减压后股骨颈的力学 强度.临床上,术后延迟完全负重时间,对防止并发 股骨颈骨折也有积极作用. [参考文献] [1]WangRY,GaoY,YangSH,eta1.Titaniumalloycageimplantation f0rthetreatmentofisehemicnecrosisoffemoralheadind0铲[J].J HuazhongUnivSeiTechndMedSei,2008,28(2):163-166. [2]MontA,carboneJ,FairbankC,eta1.CoredecompressionV@I~U8 nonoperativemanagementforosteonecrosisofthehip[J】.ClinOr- thop.1996,324(2):169—178. [3]王锐英,吴强,傅德皓,等.钛合金支撑架植入对狗股骨颈力学强 度的影响[J].中国矫形外科杂志,2007,15(17):1334?1336. [4]AluisioFV.UrbaniakJR.ProximalfemurfracturesafterfreeVa,.~ll? larizedfibulargraftingIothehip[J].ClinOrthop,1998,326(2): 192-201. [5]林斌,王岩,赵卫东,等.记忆合金网球支架治疗成人股骨头缺血 性坏死的生物力学研究[j].临床生物力学.2002,2(20):150— 152. [6]MontMA,EinbomTA,Spon~llerPD,eta1.Thetrapdoorprocedure usingautogenouscorticalandcancellousbonegransforosteoneero~is 0fthefemoralhead[J].BoneJointSurg(Br),1998,80(1):56-62. [7]方浩,朱建民,曾明,等.动力加压髋螺钉取出后钉道内植骨的生 物力学意义[J1.临床骨科杂志,2001,4(3):165—169. [8]张银光,刘安庆.股骨颈骨折的生物力学研究[J].中国骨伤, 2001,14(1):34-36. (收稿日期:2008一l1—11)