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文檔簡介
1、股骨頭壞死是骨科領域常見的難治性慢性疾病之一,以進行性發(fā)展為特點,尤其是在非創(chuàng)傷性股骨頭壞死中,其發(fā)病隱匿,因無明顯外傷史而容易被患者忽略。在其復雜的病理改變過程中,塌陷最為關鍵,塌陷一旦發(fā)生,患者可能出現(xiàn)明顯的髖關節(jié)功能障礙及疼痛,這將大大增加治療的費用及難度,結局可能仍然不得不面對髖關節(jié)人工關節(jié)置換術的選擇,所以合理的預測塌陷的發(fā)生與否,是臨床治療的關鍵問題,也是股骨頭壞死方案選擇的的重要參考。在既往的臨床病例觀察中我們發(fā)現(xiàn)一些經(jīng)過
2、治療后仍發(fā)生塌陷的患者可出現(xiàn)髖關節(jié)半脫位情況,尤其是在塌陷晚期,髖關節(jié)半脫位現(xiàn)象更為明顯,髖關節(jié)半脫位的發(fā)生頭臼匹配關系變差,可進一步加重患者的臨床癥狀,而這種股骨頭半脫位并非一蹴而就,可能存在于股骨頭壞死疾病的演變過程中,并對壞死的轉歸產(chǎn)生影響。因此,本研究擬:
1.通過回顧性研究的方法,基于X片觀察非創(chuàng)傷性股骨頭壞死患者中藥多途徑保守治療后髖關節(jié)內(nèi)側間隙的變化情況并探索其與塌陷的相關性;
2.利用三維有限元技術闡
3、述髖關節(jié)內(nèi)側間隙的變化對壞死股骨頭力學環(huán)境的影響。
方法:
1.回顧分析2010年1月至2016年2月由廣州中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院三骨科收治,初診確診為非創(chuàng)傷性股骨頭壞死,且影像學示無塌陷并接受中藥多途徑保守治療的病例。以股骨頭壞死后末次隨訪,或行手術治療為觀察終點收集并動態(tài)觀察股骨頭壞死患者髖關節(jié)正位X片上髖關節(jié)內(nèi)側間隙的變化情況,記錄患者一般資料以及初次診斷、末次隨訪(末診)或研究終點時影像學評估(包括壞死JIC
4、分型、塌陷定量、內(nèi)側間隙水平、CE角水平),并進行統(tǒng)計學分析.
2.根據(jù)臨床研究統(tǒng)計得到的內(nèi)側間隙比變化水平進行分類,以原始模型為基礎按內(nèi)側間隙比0.3變化率,建立具有不同關節(jié)間隙的的髖關節(jié)模型,并進一步將模型分為壞死組及非壞死組,共7對(14個)髖關節(jié)模型。運用三維有限元技術分析,選取接觸應力、等效應力、總變形為觀察指標,比較不同髖關節(jié)內(nèi)側間隙下壞死組與非壞死組股骨頭、壞死區(qū)的應力及形變情況,探討內(nèi)側間隙變化對股骨頭壞死發(fā)展
5、變化的力學意義。
結果:
臨床研究結果:
1.一般資料:共收集106例患者,男性80例,女性26例,其中27例為雙側股骨頭壞死,共133髖,其中左側68髖,右側65髖,年齡19-69歲,平均歲數(shù)44.73±13.51歲;所有納入患者均經(jīng)影像科及我院骨科專家確診為股骨頭壞死,且初診壞死塌陷定量為α級,所有患者均堅持在我院隨診行中藥保守治療,期間未行外科手術干預治療。以末次隨訪或手術(換髖)干預為終點事件,隨訪
6、時間為5-70月,平均26.89±15.82月。
2.以β、γ級塌陷為終點事件生存分析:以γ級塌陷作為股骨頭生存終點事件,生存時間為5-70月,平均32.79±16.89個月,總生存率為42.19%,生存率在12-40個月階段變化明顯,期間生存率以平均每月1.91%下降,40個月以后變化趨勢減緩,并在52個月以后持于穩(wěn)定;以β級塌陷作為股骨頭生存終點事件,生存時間為5-70個月,平均35.25±18.3個月,總生存率為19.9
7、%,生存率在12-51個月階段變化明顯,且與γ級塌陷股骨頭生存率相比,每一時間段生存率都要低。
3.以初診內(nèi)側間隙為變量的生存分析:γ、β級塌陷股骨頭log-rank檢測P值均小于0.05,以初診內(nèi)側間隙比C、D、E組為變量股骨頭生存率差異有統(tǒng)計學意義。所有生存分析中,初診內(nèi)側間隙比E組與C、D組生存率差異顯著,且在整個生存時間段內(nèi)初診內(nèi)側間隙比D、C組均高于E組,而C、D組之間相比生存率差異不明顯。在以γ級股骨頭塌陷終點事件
8、的生存分析中,初診內(nèi)側間隙比C、D組生存率維持在52.23%以上,而E組最終生存率為12.93%遠低于C、D組。在以β級股骨頭塌陷終點事件的生存分析中,初診內(nèi)側間隙比C、D、E三組最終生存率均低于30%,但仍有差異,其中在12-24月生存時間段內(nèi),E組與C、D組差異最為明顯。
4.以JIC分型為變量的生存分析:無論是以γ或β股骨頭塌陷為終點事件的生存分析中,JIC分型B、C1、C2型均有顯著差異,生存時間段內(nèi)JIC B型生存率
9、高于JIC C1型高于JIC C2,差異以γ股骨頭塌陷為終點事件的生存分析中更為明顯,其中JIC B型在γ或β股骨頭塌陷為終點事件的生存分析均維持較高的生存率分別為93.33%、76.55%。
5.運用Chi-square統(tǒng)計分析初診內(nèi)側間隙比分組在各JIC分型中的分布,初診內(nèi)側間隙比在JIC各分型的分布上沒有統(tǒng)計學差異。
6.初診末診內(nèi)側間隙比變化率:Kruskal-Wallis檢測各級塌陷組中內(nèi)側間隙變化比值有統(tǒng)
10、計學差異,各組間對比僅α、δ級塌陷之間結果存在統(tǒng)計學差異;提取出關節(jié)間隙增寬的病例,Kruskal-Wallis檢測各級塌陷組中內(nèi)側間隙變化比值有統(tǒng)計學差異,各組間對比顯示α塌陷與其它三組之間差異具有統(tǒng)計學意義,根據(jù)準散點圖顯示內(nèi)側間隙變化比值隨著塌陷程度的增加大致呈上升趨勢
實驗研究結果:
1.股骨頭軟骨及髖臼軟骨應力變化:各模型組中最大CPRESS、MISES應力分布均出現(xiàn)在股骨頭軟骨的頂部及髖臼軟骨的頂穹部,并
11、以最大應力區(qū)為中心向周圍呈放射狀遞減,且隨著內(nèi)側間隙比的減小最大應力值增加,在內(nèi)側間隙比小于4的階段變化明顯。接觸面積與應力變化成反比關系,隨著內(nèi)側間隙比增大,接觸面積變化趨勢大致呈線性。
2.股骨頭皮質(zhì)骨應力變化:無論是壞死組還是非壞死組中股骨頭皮質(zhì)骨表面最大MISES應力分布均位于股骨頭頂部偏前外側。壞死組中股骨頭頂部應力集中更為明顯,與非壞死組相比股骨頭項部應力遠高于同等內(nèi)側間隙水平組,壞死區(qū)相對應的股骨頭皮質(zhì)骨表面出現(xiàn)
12、最大MISES應力區(qū),偏于負重區(qū)應力帶的外上方。不同內(nèi)側間隙比中非壞死組最大MISES應力為14.67±0.1412 MPa,壞死組中最大MISES應力為22.51±0.4014 MPa。在內(nèi)側間隙比小于4的階段應力變化明顯。
3.壞死區(qū)(N單元區(qū))應力與Magnitude總形變:非壞死組最大MISES應力高于同一內(nèi)側間隙水平壞死組,非壞死組N單元區(qū)最大MISES應力為0.6357±0.002809 MPa,壞死組N單元區(qū)最大
13、MISES應力為0.4439±0.007005 Mpa。無論是壞死組還是非壞死組N單元區(qū)最大應力隨著內(nèi)側間隙比的減小而增大,其中壞死組最大應力變化更為顯著;無論是在非壞死組還是壞死組N單元區(qū)總體形變量隨著內(nèi)側間隙的減小而增加。
4.N單元區(qū)各部位MISES應力變化:同一模型中N單元區(qū)表面、頂部、底部、基底部四個單元的MISES應力值有差異,非壞死組中各單元的MISES應力差別更明顯。內(nèi)側間隙比變化對壞死組中各部位產(chǎn)生的應力變化
14、不一致,其中壞死區(qū)頂部變化最明顯,在內(nèi)側間隙比小于4的階段差異顯著。
5.股骨頭整體應力傳導的變化:壞死組中,原有的頭內(nèi)應力傳導路徑發(fā)生改變,應力無法有效的向下傳導并在壞死區(qū)周圍正常組織產(chǎn)生應力集中。內(nèi)側間隙比變化對壞死組與非壞死組應力變化影響差異不同,其中股骨頭皮質(zhì)骨負重區(qū)差異最大,最大MISES平均應力分別為12.48MPa(壞死組)和8.97MPa(非壞死組)。
結論:
1.內(nèi)側間隙比對預測股骨頭壞死
15、后塌陷有重要意義:
1.1內(nèi)側間隙比與CE角二者在評估髖關節(jié)頭臼關系上有相同的作用,且CE角作為評價指標對關節(jié)變化的敏感性要大于內(nèi)側間隙比。但內(nèi)側間隙比對于評估骨頭壞死患者的頭臼匹配程度尤其是塌陷患者的頭臼匹配關系更為客觀準確。
1.2內(nèi)側間隙變化是壞死塌陷的重要風險因素。內(nèi)側間隙比在3-6的區(qū)間變化對壞死塌陷結局有統(tǒng)計學差異,內(nèi)側間隙比小于4時壞死出現(xiàn)塌陷的風險較高,且在壞死演變過程內(nèi)側間隙增寬的病例塌陷的風險以及
16、塌陷等級更大。
2.股骨頭壞死的塌陷存在多元性因素混雜,塌陷的發(fā)生與否不能依靠單獨一種評估指標進行準確的判斷。
3.股骨頭壞死的力學不穩(wěn):
3.1壞死發(fā)生后,壞死組織材料性能改變,關節(jié)力無法經(jīng)過壞死組織進行有效的傳導分散,并使周圍正常組織出現(xiàn)應力遮擋效應產(chǎn)生應力集中,而應力集中的表現(xiàn)是股骨頭皮質(zhì)骨(軟骨下骨)以及壞死區(qū)周圍松質(zhì)骨應力增加,尤其在壞死區(qū)對應的皮質(zhì)骨區(qū)。頭內(nèi)應力傳導分布改變,是頭內(nèi)傳導不穩(wěn)的表現(xiàn)
17、。
3.2正常髖關節(jié)頭臼接觸最大應力呈三峰形態(tài),分別位于于髖臼頂、髖臼前下及后下區(qū),是頭臼穩(wěn)定的表現(xiàn),隨著內(nèi)側間隙的增寬,三峰形態(tài)分布的改變,提示接觸形態(tài)的改變,代表頭臼之間不穩(wěn)的發(fā)生,是頭臼匹配失穩(wěn)的表現(xiàn)。
3.3壞死后頭內(nèi)應力傳導異常導致頭內(nèi)不穩(wěn)是塌陷的重要原因,而且內(nèi)側間隙的增寬頭臼間的不匹配導致頭臼不穩(wěn)將加大頭內(nèi)應力傳導的不穩(wěn),最終加大塌陷的風險。
4.中醫(yī)微觀辨證與“辨穩(wěn)論治”在股骨頭壞死治療中有
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