髋臼前柱骨折重建钢板内固定的临床解剖学

目的：研究髋臼前柱切面解剖特点,为安全放置重建钢板治疗髋臼前柱骨折提供依据。方法：采用正常国人骨盆标本15具,以骨盆界线及相关骨性标志为参考予髋臼前柱切片,结合解剖标志对各切面进行观测。结果：前柱从闭孔沟到髂前上棘横切面为变化的近似三角形,此段距界线10 mm点到髋臼的切线与前柱上面的夹角由(72.6±4.8)°变小为(44.6±4.7)°,再增大为(82.4±3.2)°,髂耻隆起处切线角度最小。 结论：从闭孔沟到髂前上棘髋臼前柱应分段处理,对切面按变化的三角形处理,可帮助判断安全钉道的角度及深度。     

基于激光快速成型技术正常步态下骨盆应力分布的三维光弹分析

背景：三维有限元技术是对应力真实情况的数字模拟,光弹技术可以真实显示测试模型的整体应力分布。 目的：使用激光快速成型技术制备骨盆光弹模型,以三维光弹法研究正常步态下髋臼区域的应力分布特征并与使用有限元法获得的数据进行比较。 方法：使用激光快速成型技术制备骨盆光弹模型,包括第5腰椎及双侧股骨近端。在股骨上施加体质量负荷,通过固定在髂骨翼前部髂前上棘髂后上棘及耻骨下支的钢丝施加负荷模拟4组肌群,假定股骨内收15°,支撑相4个子步态股骨从屈曲22°到后伸12°。应力冻结后,沿弓状线切片。在偏振光场中观察等差线及等倾线。 结果与结论：①应力集中点位于髂骨中部、髋臼后上、髂耻联合及骶髂关节部位,其中最大应力产生在髋臼后上部。②主应力从从臼顶后上部位向骶髂关节传递,同时部分向耻骨上支传递。随着股骨后伸的加大,臼顶至髂结节区域的应力逐步加大。③髋臼区域的应力主要来源于体质量负荷产生的头臼作用力,肌肉收缩力的作用有限。结果提示,采用三维光弹法可直观全场反映髋臼区域应力分布特征,与既往有限元实验产生的结果基本相符。     

构建前柱钢板髋臼区安全置钉的三维模型

背景：切开复位钢板置入内固定治疗髋臼前柱骨折时,螺钉穿入关节面的情况时有发生,为预防该并发症,对前柱钢板技术髋臼区安全置钉的定量解剖学测量非常有必要。目的：为前柱钢板髋臼区安全置钉提供解剖学依据。方法：利用Mimics软件对40例男性、40例女性骨盆CT进行三维重建,使用软件的切割工具制作前柱髋臼系列断面。使用软件测量工具,对各断面上不同进钉点的安全进钉方向及长度进行测量。将数据输入SPSS 13.0软件进行统计学分析。结果与结论：髋臼前后缘、前缘到髂耻隆起的距离,分别为男性(56.63±2.05) mm,(12.30±1.51) mm;女性(49.07±5.07) mm,(16.93±1.74) mm;髋臼后缘到髂耻隆起的距离为男性(45.46±3.44) mm,女性(33.72±6.85) mm。螺钉在矢状面与髂骨板的夹角为男性(72.17±0.93)°,女性(81.05±0.92)°。B、C和D各断面,斜冠状面上螺钉与髂骨板的最大夹角分别为男性(53.88±3.01)°,(43.22±1.86)°,(54.60±2.97)°;女性(49.54±1.81)°,(39.10±1.22)°,(47.91±2.23)°。提示利用三维模型测量前柱髋臼区解剖特点,对于前柱骨折钢板置入内固定过程中避免螺钉进入关节有重要的指导意义。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉导向器的研究

目的　为髋臼后柱拉力螺钉导向器提供解剖学基础。 方法 收集31具半骨盆骨性标本（男性14例,女性17例）,在髋臼后柱顺行置入拉力螺钉导针,测量进钉点的位置和进针方向。 结果 进针点与弓状缘的垂直距离女性为(0.96±0.32) cm,男性为(0.92±0.16) cm（P>0.05）,进针点与骶髂关节前缘距离,女性为(2.43±0.66) cm,男性为(1.87±0.26) cm（P<0.05）。进钉方向与髂骨内板的后倾角∠θ女性为(59.68±6.28)°,男性为(56.75±3.22)°（P>0.05）、进钉方向与髂骨内板的外倾角∠φ女性为(41.27±2.76)°,男性为(34.31±2.78)°（P<0.05）。 结论 髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉进钉点和进钉方向的测量为导向器的设计提供了解剖学基础,有助于提高髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉的成功率和准确性,降低手术风险和减轻手术损伤。     

术前应用螺旋CT个体化测量在骶髂关节置钉中的意义

目的　探讨切开复位骶髂螺钉内固定术前应用螺旋CT个体化测量健侧螺钉钉道参数,指导术中置钉的可行性。 方法　⑴对10例冰冻正常成人骨盆标本进行螺旋CT扫描与多平面重组,在不同重组图像中依次测量左右侧S1螺钉的进针方向、进针点与髂后上、下棘的距离、钉道的长度与安全角度等参数;⑵将10例骨盆标本左右侧骶髂关节制成垂直不稳定贩折模型,然后左右侧骶髂关节分别根据对侧的CT测量结果进行个体化置钉验证。 结果　⑴进针方向与冠状面、水平面的夹角分别为（25.95±　1.39）°与（19.61±2.97）°,进针点与髂后上、下棘的距离分别为(37.17±2.90)mm与(38.23±1.69)mm,冠、轴状面上的安全角度分别为(19.87±1.61)°与(23.84±2.08) °;⑵左侧骶髂关节所置10枚螺钉均安全、准确地到达S1椎体预定位置;右侧骶髂关节所置螺钉除1枚偏离突出骨质外,其余9枚均安全到达S1椎体预定位置。 结论　切开复位骶髂螺钉内固定术前应用螺旋CT个体化测量健侧螺钉钉道参数,指导术中置钉的方法是可靠的。     

国人骶髂关节面测定及其应力与负荷的关系

本研究应用图像分析仪,测定了50付髋骨与骶骨骶髂关节面的纵径、横径和投影面积。女性骶髂关节面宽而短,关节面上部面积大于男性;男性关节面狭而长,其下部面积大于女性。由于男性髂骨翼近乎垂直,女性接近水平,因而男性骶骨或髂骨关节面角大于女性;女性背侧凹陷更近于下端,这些变化与男、女性小骨盆腔和骨盆倾角的大小相适应,女性骨盆倾角大,关节面上都受力更集中。关节面形状,应力分布,骨质结构与重力传递有关。关节面前缘上部凸向前,而后缘则形成凹陷,应变值测试表明,隆突部应力最大,骨剖面显示隆突部骨密质最厚,骨小梁向隆突集中。上述变化与人体重力由第五腰椎经骶骨、两侧骶髂关节传递于下肢相适应。     

钢板置入内固定髋臼后柱骨折中螺钉的最佳进钉点

背景：骨盆骨折和髋臼骨折切开复位内固定过程中有时会发生螺钉穿入关节内、损伤盆腔内重要血管或神经等严重并发症。 目的：探讨髋臼后柱钢板内固定技术中螺钉的最佳进钉点、方向和长度。 方法：取成年男性半骨盆标本20个,制作髋臼后柱系列断面,测量各进钉点的螺钉进钉角度和长度。 结果与结论：各断面在髋臼缘、外中1/4点、中点、内中1/4点和髋臼后柱内缘的进钉安全角度分别为39°、57°、74°、90°和106°,螺钉长度分别为39,57,74,90和106 mm。在髋臼区的外1/4区、外中1/4区、内中1/4区和内1/4区,钉后柱角分别为40°-60°、60°-75°、75°-90°、90°-平行于四方区,螺钉长度30 mm。     

垂直应力作用下骨盆旋转位时的生物力学研究

目的运用生物力学实验技术在扭转实验机上对垂直并旋转不稳定型骨盆骨折的生物力学特点及其发病机制进行了初步探讨。方法选取正常成人骨盆实验标本12具,模拟正常人在单纯垂直应力作用下、单纯旋转应力作用下、垂直并旋转应力作用下、不同工况时,骶髂关节、髋臼、耻骨支等骨盆关键部位的受力状况,用应变仪获得骨盆各关键点的主应变、主方向,以及骨盆的极限应力及极限扭矩。结果①单纯垂直压缩状态下,在骨盆环结构中,骶髂关节附近(尤以骶骨侧)承载压、拉应变最大,耻骨、坐骨支最小。②单纯扭转状态时,骨盆各点所受拉应变明显增加,尤以耻骨上支处增加最为明显;各实验点中以左骶髂关节髂骨侧所受拉应变最大,而左骶髂关节骶骨侧所受压应变最大,且应变值随着扭矩增加而增加。③骨盆标本在单纯垂直应力状态下的屈服点载荷均值为2860N,极限载荷3600N;在单纯扭转状态下的屈服点扭矩均值为12.5°,极限扭矩15°。④无论在垂直应力或扭转应力下,髋臼前柱应变值均明显高于后柱。⑤耻骨支仅参与维持骨盆环的旋转稳定性,而骶髂关节对于维持骨盆环的垂直及旋转稳定性均至关重要。结论①垂直应力作用下骨盆旋转位时各实验点应变值远高于单纯垂直应力状态或单纯扭转状态。②骶髂关节等后环结构对于维持骨盆环在垂直及旋转应力下骨盆环的稳定性至关重要。     

髋臼区域皮质骨厚度分布特征的三维图像测量*☆

背景：课题组前期研究建立了采用正常人体的CT数据构筑三维模型研究皮质骨厚度的空间分布的方法。 目的：根据髋骨皮质骨三维厚度分布规律对髋臼区域的皮质骨厚度进行分区。 方法：使用Mimics对8名健康志愿者髋骨CT图像进行分割提取皮质骨并建立几何模型。以A平台提供的二次开发语言PCL编写皮质骨厚度测量的新算法。获得厚度数据后根据各厚度范围皮质骨分布面积的大小,采用聚类分析的方法对测得的厚度范围进行分组。 结果与结论：髋骨皮质骨厚度介于0.44~4.00 mm,采用聚类分析的方法发现可分为0.44~1.133 mm、1.133~1.826 mm及1.826~4.00 mm 3组,按照这3组厚度范围对髋骨模型进行渲染后发现整个髋骨的皮质骨的较厚部位可分为明显的三组皮质骨束,第1组沿弓状线延伸至耻骨联合,第2组从臼顶延伸到髂结节,第3组分布在坐骨大切迹上下。说明在髋臼区域皮质骨较厚的部位可大致分为3组,其部位与应力集中点点基本吻合。     

髋臼后柱拉力螺钉内固定技术的临床解剖研究

目的：研究髋臼后柱拉力螺钉内固定技术中螺钉的最件进钉点、方向和长度。方法：取成年刃性髋骨标本20个,制作髋臼后住系列断面。测量进钉点与骨盆弓状线（OP）之距离,骶髂关节前端至P点间之距离（PQ）,螺钉进入的长度,螺钉打入时的内倾角和前倾角;将测量数据输入到SPSS10.0进行统计学分析。结果：OP和PQ的距离分别为（16.8±2.1）mm和（23.5±3.4）mm,螺钉长度为（94.8±4.2）mm,螺钉内倾角17°18′±2°32′,前倾角57°36′±4°28′。结论：髋臼后柱拉力螺钉内匮I定技术具有创伤小、固定强度大等优点,在某些髋臼骨折中膀用具有明显的优势。     

全髋翻修髋臼骨缺损中颗粒打压植骨的应用

背景：髋臼重建植骨分为颗粒植骨、结构植骨和混合植骨,而颗粒骨由于制作简便、愈合时间短等优点而被大量使用。 目的：探讨全髋人工关节翻修中髋臼AAOSIII型骨缺损颗粒打压植骨技术的应用要点和临床效果。 方法：16例髋关节翻修AAOSIII骨缺损患者采用单纯颗粒打压植骨技术、结合金属器械或结构植骨处理髋臼AAOSIII型骨缺损。对比治疗前及治疗后定期随访的髋关节Harris评分及影像学资料,评估颗粒打压植骨对该型髋臼骨缺损的治疗效果。 结果与结论：按照治疗后3,6,12个月及每半年周期随访中,16例患者髋关节疼痛症状均得到明显缓解,并恢复行走功能。16例患者治疗后Harris髋关节功能评分由治疗前平均48.00分提高到84.94分(P < 0.01),其中优5例,良8例,可2例,差1例,优良率为81%,患者满意率为94%。16例患者术后X射线片示髋臼旋转中心均恢复(接近)正常,臼杯骨性覆盖良好,植骨颗粒获得放射学骨整合,臼杯假体未发生移位,假体植入物未发生位置改变或断裂现象。结果提示颗粒打压植骨技术修复翻修髋臼AAOSIII型骨缺损,有效重建了髋臼的骨性结构,保留并恢复了髋臼的骨量,具有良好的技术优势和临床疗效。     

髋臼几何参数的CT测量

背景：近年来尽管对髋臼形态特征的研究已经取得了一些成果,但由于髋臼结构和位置的特殊性,有关髋臼表面形态的定量描述至今尚未统一,这势必会影响髋关节病变诊断和治疗的准确性。 目的：探讨髋臼几何参数的CT测量方法。 方法：选取70例髋关节CT受检者,其中正常成人50例(两侧共100个髋关节),单侧先天性髋关节脱位患儿20例。对所有受检者髋关节CT图像进行冠状面重建和三维重建,比较正常成人髋臼上外倾角冠状位和三维测值,比较先天性髋关节脱位组患侧与正常侧髋臼上外倾角。选择配伍组设计方差分析,分别比较扫描床面为参照面和以身体冠状面为参照面测量左右侧髋臼后外展角、前髋臼指数及后髋臼指数。 结果与结论：髋臼上外倾角在冠状位测值为(39.99±6.1)°,在三维图像上测值为(40.13±5.80)°,2者比较,差异无显著性意义(P > 0.05)。先天性髋关节脱位患儿双侧上外倾角在冠状面的测量值,正常侧为(48.95±3.80)°,脱位侧为(63.56±6.35)°,二者之间差异有非常显著性意义(P < 0.01)。以扫描床面为参照面测量正常髋臼后倾角、前髋臼指数、后髋臼指数左右侧比较,差异有非常显著性意义(P < 0.01);以身体冠状面为参照面测量髋臼后倾角、前髋臼指数、后髋臼指数左右侧比较,差异无显著性意义(P > 0.05)。提示以冠状面为参照平面测量双侧后外展角和前、后髋臼指数准确可靠,可客观反映髋臼情况,为髋关节区病变的诊断和治疗提供确切的量化指标。     

髋关节假体置换中股骨头直径及髋臼前倾角的作用

背景：后脱位在人工髋关节置换后并发症中发生率仅次于假体松动,严重影响髋关节的稳定性。目前在临床研究中股骨头直径及髋臼前倾角对髋关节稳定性的影响尚存争议。 目的：探讨股骨头直径和髋臼前倾角在人工髋关节置换后对髋关节稳定性的影响。 方法：在尸体骨上测量全髋关节置换后影响髋关节后向不稳定的股骨头直径和髋臼前倾角。前倾角在计算机导航引导下安装在0°-20°,其中每个间隔为5°。分别应用直径为28,32,36 mm的股骨头进行实验,观察髋关节屈曲90°内收0°以及屈曲90°内收30°时引起脱位的内旋角度。 结果与结论：当髋臼臼杯前倾角从0°增加到15°时,导致髋关节脱位的髋关节内旋角度随股骨头直径增加而增加(P < 0.05)。当髋臼臼杯前倾角度从15°增加到20°时,导致髋关节脱位的髋关节内旋角度随股骨头直径增加而增加的趋势不明显。在髋关节屈曲90°内收0°时,当髋臼臼杯前倾由15°增加到20°,股骨头直径36 mm组相对于28 mm和32 mm组有更高的稳定性(P< 0.01);当髋臼前倾角度大于10°时,股骨头直径32 mm组与28 mm组相比具有更好的稳定性(P < 0.05);当髋臼前倾角小于10°时,此种区别不是很明显。当髋关节屈曲90°内收30°,股骨头直径36 mm组相对于28 mm和32 mm组有更高的稳定性(P < 0.01);当髋臼前倾角度大于10°时,股骨头直径32 mm组与28 mm组相比具有更好的稳定性(P < 0.05);当髋臼前倾角小于10°时,此种区别不是很明显。结果提示髋臼前倾角的增加可减少髋关节后脱位的发生,但是当髋臼前倾角不是很好选择时,应用大直径的股骨头可增加髋关节的稳定性。     

颈枕部三维非线性有限元模型的有效性验证

背景：人体组织属性主要表现为非线性,颈枕部的生物力学特点更易受软组织材料属性变化的影响,因此建立非线性有限元模型与人体真实属性更接近。 目的：构建正常成人颈枕部三维非线性有限元模型并验证其有效性。 方法：利用MarConi MX8000多层螺旋CT对健康成人进行颅底-C₃段扫描,获取二维图像。直接读入Dicom格式原始图像,图像分割,数据光顺,三维重建后生成颅底-C₃节段脊柱三维实体模型;将此模型导入ScanFE模块,进行体网格划分;在ANSYS 10.0软件中直接导入以上三维模型,构建颅底-C₃段内韧带单元,模拟韧带力-位移曲线,建立完成颅底-C3段的三维非线性有限元模型。垂直向下方向施加40 N预载荷,1.5 N•m力矩模拟前屈、后伸、侧屈及旋转运动,对比分析实验结果,判断模型应力分布与临床相符度。 结果与结论：构建的三维非线性有限元模型包括663 551个单元,178 247个节点。施加预载荷及1.5 N•m力矩后,寰枕关节运动范围为前屈13.3°、后伸11.9°、侧屈4.3°、旋转8.7°;寰枢关节运动范围为前屈15.5°、后伸12.6°,侧屈6.4°、旋转30.8°,与尸体标本实验结果相符。从整个模型的纵向应力分布看,在任何相对位置状态下,枢椎齿状突后方的应力均较高,后伸位时应力增高区域加大。上颈椎的应力主要集中于椎管周围,寰椎侧块两端及枢椎横突的应力则较小。对比研究发现,在不同相对工况下前屈、后伸、侧屈、旋转时C₂-C₃小关节应力均大于钩椎关节,颈枕部三维非线性有限元模型的应力分布特点符合临床实际情况。结果提示应用多层螺旋CT扫描得到的二维图像及simple ware、Ansys10.0软件,建立的颈枕部三维非线性有限元模型符合人体真实的运动规律,可以很好地模拟颈枕部的生物力学特性。     

头颈比不同人工髋关节臼杯安置角度的安全范围

背景：由于假体安置角度不当时常导致臼柄撞击而使人工髋关节活动范围受限,不能满足正常的日常生活需要。目前人工全髋关节置换的臼杯安置角度一直存在争议,且对不同头颈比的人工髋关节置换中臼杯安置没有针对性指导。 目的：探讨不同头颈比人工髋关节臼杯安置角度的安全范围。 方法：参照人工髋关节内旋和外旋活动范围计算公式、人工髋关节内收和外展活动范围计算公式、人工髋关节前曲和后伸活动范围计算公式、髋臼外展角和前倾角动态变化的数学表达式,根据Widmer人工髋关节正常活动范围标准得不等式组：①外旋活动范围至少40°,内旋活动范围至少80°。②外展活动范围至少50°,内收活动范围至少50°。③前屈活动至少130°,后伸活动至少40°。解上述3组不等式得出不同头颈比人工髋关节臼杯安置角度安全范围。 结果与结论：不同头颈比的人工髋关节臼杯安置角度的安全范围不同。为满足正常髋关节活动范围人工髋关节头颈比应大于22/12,人工髋关节活动范围随头颈比增大逐渐增大,随头颈比增大臼杯安置外展角和前倾角度安全范围逐渐增大,具体头颈比臼杯外展角安全范围的上下极值随前倾角增大在一定的范围内逐渐增大,且极差亦逐渐增大。外展角安全范围的上极值随前倾角增大逐渐减小,而下极值逐渐增大对称波动于45°上下且逐渐趋向于45°,最大前倾时外展角均为45°。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

锚钉联合骨道技术重建肘关节尺侧副韧带前束的生物力学研究

目的　探讨肘关节尺侧副韧带（ulnar collateral ligament,UCL）前束在完整、断裂、重建三种状态时的肘外翻稳定性,评价锚钉联合骨道重建技术的有效性。 方法　选用8具新鲜成人尸体上肢制成肘关节骨-韧带模型,均先后模拟成UCL前束完整、断裂及锚钉联合骨道技术重建前束3种状态,测量各状态下肘关节在屈曲0°、30°、60°、90°、120°时的生物力学指标,包括外翻松弛度、肱桡关节接触面积、肱桡关节内压强;根据前束的不同状态分为完整组、断裂组、重建组,每组8具标本,将得出的数据进行统计学分析。 结果　组内比较,各组在屈肘0°时的生物力学指标与其余角度比较,差异具有统计学意义（P＜0.05）;组间比较,各组在0°时的生物力学指标比较,差异无统计学意义（P＞0.05）;组间比较,除0°以外的其余角度,完整组与断裂组、重建组与断裂组的生物力学指标差异有统计学意义（P＜0.05）,完整组与重建组的生物力学指标差异无统计学意义（P＞0.05）。 结论　UCL前束是维持肘关节外翻稳定性的重要结构。肘关节在伸直位时较屈曲位处于相对稳定状态。锚钉联合骨道技术重建UCL前束不仅能恢复肘外翻稳定性,而且还具有与正常肘关节同等优良的生物力学特性。     

不同角度载荷下股骨头骨小梁的生物力学特性

目的 探讨不同角度载荷对股骨头骨小梁形态学与力学性能的影响,为研究股骨头坏死、塌陷的生物力学机制提供理论依据。方法 利用12月龄羊股骨头和人尸体股骨头分别制作羊股骨头骨小梁试件94个和人股骨头骨小梁试件43个。按照受力方向与骨小梁主压力方向之间的不同夹角,将骨小梁以10°间隔分为内翻10°、0°和外翻10°、20°、30°共计5组,模拟股骨颈骨折内固定术后不同戈登（Garden）对线指数下的复位情况。通过分别对羊股骨头骨小梁进行micro-CT扫描、计算与压缩破坏试验以及对人尸体股骨头骨小梁进行循环压缩试验,分析不同受力方向下股骨头骨小梁的骨体积分数（BV/TV）、骨表面积/骨体积（BS/BV）、骨小梁平均厚度（Tb.Th）、骨小梁数量（Tb.N）、骨小梁间距（Tb.Sp）等形态学指标以及弹性模量、极限强度、屈服强度、初始弹性模量、循环次数等力学指标。结果 加载方向与骨小梁的主压力方向之间夹角为0°时,BV/TV、Tb.Th以及弹性模量、极限强度、屈服强度、初始弹性模量、循环次数均为最大,而BS/BV与Tb.N为最小,并随着夹角增大前者呈递减而后者呈递增趋势。结论 12月龄羊股骨头骨小梁BV/TV与极限强度随受力方向与骨小梁主压力方向之间夹角变化的趋势与人股骨头骨小梁一致;加载方向与主压力骨小梁之间夹角增大时,股骨头骨小梁形态学与力学性能均下降;Garden指数偏离160°越大时,股骨头内骨小梁越易发生损伤。     

不同角度载荷下股骨头骨小梁的生物力学特性

目的探讨不同角度载荷对股骨头骨小梁形态学与力学性能的影响,为研究股骨头坏死、塌陷的生物力学机制提供理论依据。方法利用12月龄羊股骨头和人尸体股骨头分别制作羊股骨头骨小梁试件94个和人股骨头骨小梁试件43个。按照受力方向与骨小梁主压力方向之间的不同夹角,将骨小梁以10°间隔分为内翻10°、0°和外翻10°、20°、30°共计5组,模拟股骨颈骨折内固定术后不同戈登(Garden)对线指数下的复位情况。通过分别对羊股骨头骨小梁进行micro-CT扫描、计算与压缩破坏试验以及对人尸体股骨头骨小梁进行循环压缩试验,分析不同受力方向下股骨头骨小梁的骨体积分数(BV/TV)、骨表面积/骨体积(BS/BV)、骨小梁平均厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)等形态学指标以及弹性模量、极限强度、屈服强度、初始弹性模量、循环次数等力学指标。结果加载方向与骨小梁的主压力方向之间夹角为0°时,BV/TV、Tb.Th以及弹性模量、极限强度、屈服强度、初始弹性模量、循环次数均为最大,而BS/BV与Tb.N为最小,并随着夹角增大前者呈递减而后者呈递增趋势。结论 12月龄羊股骨头骨小梁BV/TV与极限强度随受力方向与骨小梁主压力方向之间夹角变化的趋势与人股骨头骨小梁一致;加载方向与主压力骨小梁之间夹角增大时,股骨头骨小梁形态学与力学性能均下降;Garden指数偏离160°越大时,股骨头内骨小梁越易发生损伤。     

不同角度载荷下股骨头骨小梁的生物力学特性

目的 探讨不同角度载荷对股骨头骨小梁形态学与力学性能的影响,为研究股骨头坏死、塌陷的生物力学机制提供理论依据。方法 利用12月龄羊股骨头和人尸体股骨头分别制作羊股骨头骨小梁试件94个和人股骨头骨小梁试件43个。按照受力方向与骨小梁主压力方向之间的不同夹角,将骨小梁以10°间隔分为内翻10°、0°和外翻10°、20°、30°共计5组,模拟股骨颈骨折内固定术后不同戈登（Garden）对线指数下的复位情况。通过分别对羊股骨头骨小梁进行micro-CT扫描、计算与压缩破坏试验以及对人尸体股骨头骨小梁进行循环压缩试验,分析不同受力方向下股骨头骨小梁的骨体积分数（BV/TV）、骨表面积/骨体积（BS/BV）、骨小梁平均厚度（Tb.Th）、骨小梁数量（Tb.N）、骨小梁间距（Tb.Sp）等形态学指标以及弹性模量、极限强度、屈服强度、初始弹性模量、循环次数等力学指标。结果 加载方向与骨小梁的主压力方向之间夹角为0°时,BV/TV、Tb.Th以及弹性模量、极限强度、屈服强度、初始弹性模量、循环次数均为最大,而BS/BV与Tb.N为最小,并随着夹角增大前者呈递减而后者呈递增趋势。结论 12月龄羊股骨头骨小梁BV/TV与极限强度随受力方向与骨小梁主压力方向之间夹角变化的趋势与人股骨头骨小梁一致;加载方向与主压力骨小梁之间夹角增大时,股骨头骨小梁形态学与力学性能均下降;Garden指数偏离160°越大时,股骨头内骨小梁越易发生损伤。