骨水泥型長短柄置換治療高齡粉碎性粗隆間骨折的療效及3-DFEA.pdf

1、目的:對(duì)比長短柄假體置換治療高齡粉碎性粗隆間骨折的短期臨床療效，探討股骨矩不同處理方式對(duì)長柄假體置換的臨床療效的影響；建立長短柄假體置換治療高齡粉碎性粗隆間骨折三維有限元模型，對(duì)股骨、水泥型長短柄假體、骨水泥的應(yīng)力分布趨勢(shì)、大小進(jìn)行研究以指導(dǎo)臨床工作。 資料與方法:山東大學(xué)齊魯醫(yī)院2002年5月～2007年5月期間54例（54髖）高齡粉碎性粗隆間骨折行水泥型人工髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，根據(jù)假體類型分為兩組，第一組為長柄假體置換組31例，

2、第二組為普通柄假體置換（即短柄組）組23例。手術(shù)方法基本同常規(guī)假體置換，區(qū)別在于對(duì)股骨矩部位的處理，依據(jù)股骨矩部位的骨折情況，采取三種方法即水泥重建股骨矩、鋼絲縫扎轉(zhuǎn)子間嵴間接復(fù)位股骨矩、鋼絲環(huán)扎股骨矩。隨訪術(shù)后一年及最近一次髖關(guān)節(jié)Harris評(píng)分，并行髖關(guān)節(jié)X線檢查，觀察假體周圍影像學(xué)表現(xiàn)。在臨床隨訪獲得滿意療效的基礎(chǔ)上，利用醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像通訊標(biāo)準(zhǔn)DICOM3．0，及Mimics圖形處理軟件準(zhǔn)確地生成股骨特征結(jié)構(gòu)輪廓，再利用CAD建模軟

3、件Unigraphics完成股骨三維實(shí)體的真實(shí)重建，然后建立不同長度人工髖關(guān)節(jié)股骨假體、骨水泥三維實(shí)體模型。最后利用有限元分析軟件ABAQUS6．5分別建立股骨、骨水泥和假體的三維有限元模型，進(jìn)而對(duì)模型的應(yīng)力進(jìn)行有限元分析，研究股骨和長短柄人工髖關(guān)節(jié)股骨假體、骨水泥的應(yīng)力分布和大小。 結(jié)果: ①長柄假體置換組（4＃）31例，除1例死亡外均獲隨訪，平均隨訪時(shí)間28個(gè)月，術(shù)后一年Harris評(píng)分66～95分（平均83．7分）

4、，優(yōu)良率86．67％；普通假體置換組（3＃）23例均獲得隨訪，平均隨訪時(shí)間31個(gè)月，術(shù)后一年Harris評(píng)分57-91分（平均78．2分），優(yōu)良率82．6％；兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 ②X線顯示長柄假體置換組經(jīng)隨訪出現(xiàn)3例異位骨化，均為Brooker分級(jí)Ⅰ級(jí)，兩例出現(xiàn)假體周圍透亮帶，但寬度小于2mm；除一例股骨矩部位畸形愈合外，股骨矩骨折愈合均滿意；普通柄假體置換組2例出現(xiàn)異位骨化，均為Brooker分級(jí)Ⅰ級(jí)，一例出現(xiàn)假體周圍透亮

5、帶，寬度小于2mm；股骨矩骨折愈合均滿意。 ③長柄假體置換股骨矩三種不同處理方式在術(shù)后臥床時(shí)間方面水泥重建組明顯長于另外兩組，而術(shù)后功能對(duì)比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 ④長短柄人工髖關(guān)節(jié)假體的應(yīng)力分布為假體頸的上部和中下部，接近頸干交界處各有一個(gè)應(yīng)力集中區(qū)，峰值分別為3＃169．9Mpa、207．5Mpa；4＃191．5Mpa、227．4Mpa；假體柄頸干交界處、遠(yuǎn)端內(nèi)外側(cè)各有一個(gè)應(yīng)力集中區(qū)，峰值分別為3＃85．91Mpa、56．1

6、1Mpa、121．83Mpa，4＃108．52Mpa、94．13Mpa、182．426Mpa， ⑤粗隆間骨折行髖關(guān)節(jié)置換后剩余股骨應(yīng)力分布規(guī)律為近端向遠(yuǎn)端應(yīng)力逐漸增加，至股骨干內(nèi)外側(cè)中下段1/3交界處集中明顯，向末端再次減小，內(nèi)外側(cè)峰值分別為3＃83．35Mpa、96．86Mpa；4＃82．11Mpa、95．88Mpa。 ⑥短柄假體對(duì)應(yīng)的骨水泥-假體柄界面近末端內(nèi)外側(cè)各形成一應(yīng)力集中區(qū)，峰值分別為10．9Mpa、21．3

7、Mpa，長柄假體對(duì)應(yīng)的該界面在中段內(nèi)側(cè)及遠(yuǎn)端內(nèi)外側(cè)各形成一應(yīng)力集中區(qū)，峰值分別為4．78Mpa、2．48 Mpa、14．83 Mpa。 ⑦重建股骨矩部位骨水泥的內(nèi)外部兩個(gè)界面具有相同的應(yīng)力分布規(guī)律，即厚薄水泥過渡區(qū)域后內(nèi)側(cè)與股骨矩截骨面接觸部位為應(yīng)力集中區(qū)，內(nèi)外部峰值分別為3＃4．31Mpa、10．06Mpa，4＃6．03Mpa、13．67Mpa。 結(jié)論: 1．水泥型長、短柄假體置換治療高齡粉碎性粗隆間骨折近期臨

8、床療效均滿意，對(duì)比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但遠(yuǎn)期效果有待研究。 2．長柄假體置換治療粉碎性粗隆間骨折，無論選擇何種方法處理股骨矩，短期臨床療效不受影響。 3．高齡粉碎性粗隆間骨折行人工關(guān)節(jié)置換后剩余股骨與人體正常股骨應(yīng)力分布規(guī)律相似。但置換后對(duì)比發(fā)現(xiàn)長柄假體置換對(duì)股骨應(yīng)力分布的影響更小，更適合人體股骨生物力學(xué)要求。 4．長短柄股骨假體的應(yīng)力分布規(guī)律無明顯差異，且與常規(guī)置換后假體應(yīng)力分布相似，區(qū)別在于粉碎性粗隆間骨折置換模型