镍钛记忆合金网球治疗股骨头缺血性坏死的生物力学及三维有限元分析

目的:对比研究三种治疗成人股骨头缺血性坏死方法的生物力学行为;寻找最合适的网球支架直径和放置位置。方法:取新鲜人股骨头标本9具模拟股骨头缺血性坏死髓芯减压后的状态,测量每具标本在单纯减压、减压+植骨以及植骨+网球支架植入三种状态下的力学刚度,对其结果进行统计学分析。并对股骨头三维有限元模型进行计算,求出股骨头受力模型在不同网球直径、不同植入部位时股骨头负重区表面的塌陷值。结果:单纯髓芯减压组和髓芯减压+松质骨移植组的刚度统计学无明显差异(P>0.05),髓芯减压+松质骨移植+记忆合金网球支架植入优于前两种状态(P<0.01)。记忆合金网球支架直径在2.5～3cm时塌陷值最小,超过4cm后塌陷值无明显变化,<1.0cm时几乎无作用。网球位于负重区下0.3～0.6cm时塌陷值最小,超过9mm后几乎不起作用,网球偏离负重区时其塌陷值增大。结论:镍钛记忆合金网球支架植入增加了股骨头负重区软骨下骨的机械支撑,可降低局部应力,有利于股骨头坏死的修复与重建,单纯的松质骨移植并不能增加股骨头的机械支撑力。记忆合金网球治疗网股头缺血性坏死的最佳直径2.5～3cm,最佳位置在股骨头负重区正下方3～6mm。