股骨头软骨下骨的变形能力和骨密度关系的实验研究

摘要

目的: 骨密度和骨的生物力学性质之间有着密切的相关性，本实验力图进一步研究股骨头软骨下骨的变形能力和骨密度的定量关系，以期指导临床实践中通过骨密度的测量来预测股骨头缺血坏死患者股骨头软骨下塌陷的危险性，预防股骨头坏死的进一步发展，指导股骨头缺血坏死的临床治疗计划。 材料与方法:以人尸体股骨近端小转子下5cm斜形约10°截断为实验模型，选用模型30具，分为3组，右侧组、左侧组、股骨头钻孔手术模型组(大转子2cm下电钻开凿，骨勺挖空至股骨头下2cm)各10具，首先行各组模型DEXA(双能量X线骨密度测量仪)骨密度的测量，记录数据；然后制作模型夹具，用石膏固定实验模型进行生物力学测试实验，以1mm/min的恒定加载速率进行匀速加载，测得模型轴向压缩实验的各项生物力学指标(主要记录结构刚度、最大载荷合最大变形等结构力学参数)；取各实验模型股骨头受力区外15mm×3mm×10mm大小的标本行固定脱水、石蜡包埋、切片、HE染色，最后采用德国Qwin软件对切片标本进行图像学分析，计算出软骨下骨皮质厚度、软骨下骨皮质面积、骨小梁体积等计量组织学指标。将所有实验结果数据输入计算机，采用SPASS10.0软件和Excel软件进行分析和统计学处理，计算得出骨密度和生物力学指标、计量组织学指标的相关关系。 结论: 1、股骨头软骨下骨的变形能力即生物力学性能和骨密度之间存在着密切的正相关性，并且呈现二次曲线相关，当骨密度下降到0.78g/c㎡时，提示股骨头软骨下骨的结构刚度进入危险阈值，应密切注意预防股骨头软骨下骨的继续坏死和塌陷。也就是说，骨密度和骨的生物力学强度有很大程度的相关性，当股骨头区骨密度BMD<0.78g/c㎡时，我们应该警惕有股骨头软骨下骨发生塌陷的危险，尤其对于怀疑有股骨头缺血性坏死的患者，我们应该早期预防和积极的治疗，避免股骨头软骨下骨的进一步塌陷。2、股骨头软骨下骨皮质的厚度、骨皮质的面积、骨小梁的体积和结构刚度、骨密度存在着正相关性，其中骨皮质的厚度和结构刚度、骨密度相关性强，说明股骨头软骨下骨皮质的厚度对保持股骨头区力学的强调、早期预防股骨头软骨下骨的塌陷等方面可能有重要的作用。3、左侧和右侧股骨头、股骨近端的骨密度和生物力学性能之间均无显著性差异。 [

目录

声明

前言

材料和方法

1.实验材料

2.实验准备

2.1.实验模型的准备

2.2.实验模具的准备

3.实验设计的思路

4.实验的步骤

4.1.骨密度的测试

4.2.生物力学实验测试

4.3.病理切片和图像学分析

结果

1.骨密度测试的结果

2.生物力学测试的结果

3.病理组织学检查及图像学分析结果

3.1.病理组织学检查结果

3.2.图像学分析结果

4.骨密度和力学参数之间的相关性结果

5.力学参数和定量组织学参数的相关性结果

6.骨密度和定量组织学参数之间的关系

讨论

1.实验方法

2.骨密度测试及其实验结果的分析

3.生物力学测试及其实验结果的分析

4.骨密度和力学参数关系的结果分析

5.病理组织学检查及图像学分析结果分析

6.力学参数和图像学分析参数的相关性结果分析

7.骨密度和图像学分析参数的相关性结果分析

8.存在的问题和展望

小结

参考文献

综述：股骨头缺血性坏死（ANFH）相关研究概况

附图

致谢

附录