股骨成型术对于预防、治疗骨质疏松性髋部骨折的生物力学研究

摘要

目的：类似于椎体成形术，股骨成型术是向骨质疏松性股骨近端注入强化剂以增强股骨近端强度从而达到预防髋部骨折的新型手术方法。实验主要目的：(1)验证股骨成型术操作的难易(2)测试强化后股骨近端强度是否可明显提高(3)比较三种强化方法对标本力学强度改变的差异，以明确强化剂注入的最佳区域。 方法：收集新鲜骨质疏松股骨标本18对，随机分为A、B、C三组，每组6对(12具)标本。每组中随机选取6具进行强化，相应的对侧标本作为对照组。A组中强化标本强化的区域为股骨头+股骨颈+股骨粗隆+转子下区，B组为股骨头+股骨颈十股骨籼隆，C组为股骨颈+股骨粗隆+转子下区。记录强化标本骨水泥注入量并测量强化后股骨颈表面温度变化。对所有标本在模拟跌倒形态下进行生物力学测试，并记录载荷-位移曲线、标本的屈服载荷、最终载荷，计算标本的屈服能量、最终能量及刚度值。统计分析、比较强化组标本与相应对照组标本的生物力学差异以及三种不同强化方法对标本力学改变的差异。 结果：骨水泥平均注射量14ml(7-18ml)，股骨颈表面温度最高变化△4.5。C。相对于对照组，强化组标本平均屈服载荷、平均最终载荷、平均屈服能量、平均最终能量均有明显提高，而刚度却无明显改变。各组标本最终载荷改变情况如下：29.6％(3828.2 N vs2954.1 N，P<0.05)，31.3％(3798.2 N vs2892.9N，P<0.05)，31.7％(3797.2 N vs2883.9 N，P<0.05)；最终能量变化：110.9％(40.7 N*M vs19.3 N*M，P<0.05)，105.9％(41.8 N*M vs20.3 N*M，P<0.05)，102.5％(41.3 N*M vs20.4 N*M，P<0.05)。经三种不同强化方法强化后的标本之间的最终载荷及最终能量不存在明显差异。 结论：股骨成型术具有微创、操作简捷、效果显著等优点，可作为预防骨质疏松性髋部骨折的新型于法方法推广应用。