HCD和CD不同减压通道治疗股骨头坏死的生物力学研究
2021-09-20张宏健张国梁王跃文
张宏健,张国梁,张 伟,王跃文
(内蒙古医科大学附属医院骨科,内蒙古 呼和浩特010050)
早中期股骨头坏死(Osteonecrosis of the Femoral head,ONFH)应用髓芯减压术(Core decompression surgery,CD)治疗能够降低股骨头内的压力,缓解疼痛,恢复血运,帮助坏死股骨头愈合[1,2]。疗效得到国内外学者的一致肯定[3]。传统CD的减压通道直径约10~12mm,这种大直径通道会削弱软骨下骨板的力学支撑,与其他改良CD比较,此方法对ONFH的治疗作用有限[4]。HCD也是一种改良CD,采用多个5mm孔径减压通道对股骨头内坏死区域进行减压,可以有效减压和避免应力集中,避免股骨头塌陷[5]。HCD同样有导致股骨头机械支撑力下降的问题。在改良CD后既要保证充分减压的同时,又要尽可能少的破坏股骨头的机械支撑力,是一个值得探讨的问题[6,14,24],因此,我们对HCD和CD不同减压通道数进行生物力学研究并优化选择。
1 材料与方法
1.1一般资料
采用2019国际骨循环学会(Association Research Circulation Osseous,ARCO)标准[1],随机选择2020年在我院住院治疗的ONFH(ARCO分期I期)1例进行研究,患者知情同意使用其影像资料。典型临床表现和影像学资料,符合诊断标准。已经排除髋部感染、髋部外伤、髋关节肿瘤、髋关节炎、先天性髋关节发育异常、骨质疏松、自体免疫性疾病等。
1.2方法
1.2.1 主要设备CT机:GE64排螺旋CT(GE,美国);计算机:IBM w520笔记本电脑;软件:Geomagic Studio 2013(Geomagic公司,美国);Hypermesh 2019(Altair公司,美国);Mimics 21.0(Materialise公司,比利时);ANSYS 19.2(Ansys公司,美国);Abaqus 2020(Dassault公司,美国);SPSS 20.0(IBM公司,美国);Pro/E(PTC公司,美国)
1.2.2 数据采集及建立几何模型 使用CT对仰卧位患者的股骨头最高点至股骨上1/3段进行横断面连续扫描,层厚0.625mm。CT数据以Dicom格式导入到Mimics 21.0中。对提取后的模型设置Bone Scale范围,进行区域增长,利用Region Growth、3D Calculation功能分别进行图像分割和初步重建股骨头模型,并以.stl格式保存。……
