【摘 要】
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目的:探索股骨头不同部位的缺血性坏死对其生物力学影响,及不同骨瓣转移后股骨近端的生物力学改变,指导临床选择不同的治疗方法.方法:1.取新鲜人体股骨上段标本,利用Ansys-5.7大型计算机软件建立股骨上段三维有限元异物同构模型,模拟股骨头内不同部位直径1cm的坏死及囊性变.施加三种不同载荷,分析股骨头内应力分布情况及应力/强度比值,预测股骨头塌陷的危险性:2.选取一例单侧股骨头坏死FicatⅢ患者
【机 构】
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大连大学附属中山医院骨科,116001
【出 处】
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第八届全国显微外科学术会议暨国际显微外科研讨会
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目的:探索股骨头不同部位的缺血性坏死对其生物力学影响,及不同骨瓣转移后股骨近端的生物力学改变,指导临床选择不同的治疗方法.
方法:1.取新鲜人体股骨上段标本,利用Ansys-5.7大型计算机软件建立股骨上段三维有限元异物同构模型,模拟股骨头内不同部位直径1cm的坏死及囊性变.施加三种不同载荷,分析股骨头内应力分布情况及应力/强度比值,预测股骨头塌陷的危险性:2.选取一例单侧股骨头坏死FicatⅢ患者,根据股骨近段的螺旋CT数据,建立正常侧、坏死侧股骨近段和运用大转子骨瓣转移修复坏死区的三维有限元模型.方向与髂嵴水平线成69°角以1780N载荷加载于不同有限元模型,观察三组模型股骨头的最大位移,股骨近端的应力分布情况.
结果:新鲜股骨上段标本:股骨头负重区下方及其内侧和外侧的坏死及囊性变应力集中最明显,表现为张力集中,其上方骨板下松质骨应力/强度比值明显升高,易引起股骨头塌陷.当坏死及囊性变位于股骨头的前方、后方或下方时,塌陷风险小.单侧股骨头坏死FicatⅢ患者:1三组模型的最大位移值分别为:正常组0.61mm,坏死组0.66mm,修复组为0.61mm..2三组模型的最大Von Mises应力值出现在股骨头负重区,正常模型、坏死模型和修复模型的最大Von Mises应力值分别为80.1MPa,105MPa和65.5MPa.3三组模型均提示股骨颈区小转子上方出现应力集中,在正常模型、坏死模型和修复模型该处的应力值分别为26.7MPa、27.9MPa和26.2MPa.股骨头坏死后股骨颈部位的最大应力值较正常增大4.5％,修复后该处最大应力值比正常情况下减小1.9％,更接近正常状态;4在粗隆区,正常模型和坏死模型的最大应力值分别为26.7MPa和27.9MPa.修复模型中,粗隆区的最大应力值出现在大转子供区,其值为39.3MPa股骨头坏死后粗隆处最大应力较正常增大约4.5％,修复后增大约47.2％,但远小于骨的破坏应力(133MPa ).
结论:股骨头缺血性坏死的病变位于股骨头负重区的下方或其内、外侧时,可进行带血运的髂骨瓣植入,骨瓣应与软骨下骨板接触.如果坏死范围较大,负重区下方及其内外侧均受累,髂骨瓣应位于负重区的下方.对于股骨头塌陷严重者,青年人可切除坏死区采用带血管蒂大转子骨瓣转移,修复后股骨头的最大应力值及最大位移值更接近正常状态.
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