THR治療CroweⅡ型DDH的髖臼假體有限元分析及臨床病例報道.pdf

1、目的：
　　1.通過有限元法分析晚期CroweⅡ型DDH患者在THR時兩種直徑的假體髖臼杯的力學(xué)穩(wěn)定性及應(yīng)力分布特點，為臨床髖關(guān)節(jié)置換假體臼的選擇提供參考。
　　2.回顧性分析我院近5年行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療 CroweⅡ型髖臼發(fā)育不良的病例，評價臨床療效。
　　方法：
　　選取CroweⅡ型髖臼發(fā)育不良的患者，行骨盆薄層C T掃描，將獲取的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics10.01軟件進(jìn)行三維重建，利用有限元分析軟件ABAQ

2、US6.11構(gòu)建CroweⅡ型髖臼發(fā)育不良健側(cè)及患側(cè)髖關(guān)節(jié)三維有限元模型。模擬緩慢行走單足著地狀態(tài)下，設(shè)定邊界及加載條件下進(jìn)行有限元處理，得出術(shù)前患側(cè)髖臼的應(yīng)力分布、位移值；并模擬全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，并根據(jù)人工髖關(guān)節(jié)假體材料屬性數(shù)據(jù)建立髖關(guān)節(jié)假體三維有限元模型，測得術(shù)前的髖關(guān)節(jié)真臼直徑（髖臼前后緣直徑），選取此直徑假體髖臼杯置換（小杯）、再以測得的假臼直徑選取大號假臼杯（大杯）模擬置換，在生理負(fù)載下，對置換后兩種假體臼杯進(jìn)行有限元分析，比較

3、假體髖臼、內(nèi)襯的應(yīng)力分布及髖臼假體位移情況。
　　回顧性調(diào)查2006年6月—2011年10月在本院CroweⅡ型髖臼發(fā)育不良患者行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者19人21髖進(jìn)行隨訪，男5例，女16例，年齡37歲-68歲，平均53歲，雙側(cè)發(fā)育不良2例，單側(cè)19例，主要癥狀：疼痛及跛行。術(shù)前Harris評分為30.49±3.2；21例患髖中予小杯置換15例，大杯置換6例，根據(jù)臼杯的骨性覆蓋低于80％的予以結(jié)構(gòu)植骨；實驗設(shè)計分三組：大杯置換組、小

4、杯未植骨組、小杯+植骨組；比較三組在3個月、6個月、1年、2年隨訪時Harris評分及隨訪時 X片復(fù)查假體臼杯是否有松動、脫位，并進(jìn)行統(tǒng)計分析。比較術(shù)后關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況，并對原因進(jìn)行分析，統(tǒng)計方法采用t檢驗。
　　結(jié)果：
　　1.通過薄層CT數(shù)據(jù)構(gòu)建的成人CroweⅡ型髖臼發(fā)育不良患側(cè)及健側(cè)髖關(guān)節(jié)三維有限元模型，具有高仿真度；該模型能夠模擬分析髖關(guān)節(jié)周圍術(shù)前、術(shù)后應(yīng)力分布。在正常側(cè)髖臼及發(fā)育不良側(cè)髖臼的接觸應(yīng)力基本分布在股骨

5、頭的最上部以及與之相對應(yīng)的髖臼軟骨穹頂部，接觸應(yīng)力偏高的區(qū)域在髖臼軟骨后上，在正常側(cè)的髖關(guān)節(jié)中，負(fù)重區(qū)Von Mises應(yīng)力峰值也在股骨頭軟骨上方，為2,105MPa，Von Mises應(yīng)力峰值處于髖臼軟骨的穹頂部時為2.224 MPa，在發(fā)育不良側(cè)的髖關(guān)節(jié)中，髖臼外緣的應(yīng)力最為集中，局部應(yīng)力甚至為正常側(cè)的1.5-2倍，在小號假體臼置換中，內(nèi)襯Von Mises應(yīng)力范圍分布較均勻，主要集中在中央?yún)^(qū)及外上方，峰值1.970MPa，小假體臼

6、杯的應(yīng)力較小，僅在前上和后上區(qū)散在應(yīng)力區(qū)，最高峰值2.986MPa，小號臼杯置換時骨盆的應(yīng)力分布表現(xiàn)在外上方，峰值2,936MPa，股骨粗隆及頭頸部應(yīng)力峰值分別為2.98 MPa和2.949 MPa；大號假體臼置換中：內(nèi)襯Von Mises應(yīng)力分布在內(nèi)襯大部分外周緣，峰值2.355MPa，大假體臼杯的應(yīng)力集中在臼杯緣及后側(cè)，峰值7.415MPa，股骨側(cè)應(yīng)力主要分布在粗隆及頸部，峰值分別為3.140MPa、骨盆應(yīng)力分布在髖臼緣后外側(cè)，峰值

7、6.180MPa.分別比較內(nèi)襯在大號臼杯置換時應(yīng)力增加了19.54%，大號假體臼杯應(yīng)力增加40.27%，骨盆應(yīng)力增加110.49%。股骨粗隆部應(yīng)力無明顯區(qū)別。術(shù)前骨盆的位移7.150，小杯模擬置換后骨盆位移是2.170，分布較均勻，大杯置換后骨盆位移2.007,主要集中于髖臼處。
　　2所有患者在術(shù)后均獲得隨訪6個月-5年，平均為3年2個月，術(shù)后傷口一期愈合，沒有出現(xiàn)假體松動、脫位現(xiàn)象，1例小杯植骨置換患者出現(xiàn)行走疼痛，6個月后緩

8、解，術(shù)后1年3例大杯置換術(shù)患者輕度跛行，可較長距離行走，術(shù)后2年1例大杯置換術(shù)患者需不定期口服止痛藥緩解，其他病例恢復(fù)滿意，無明顯疼痛、跛行，可長距離行走；本組患者術(shù)后分三組進(jìn)行比較，大杯置換術(shù)后3個月、6個月、1年、2年Harris評分分別為：78.24±2.8、86.11±2.3、90.18±1.6、90.38±3.2；植骨小杯組術(shù)后3個月、6個月、1年、2年 Harris評分分別為90.18±3.2、91.70±3.4、93.08

9、±4.2、94.38±1.6；未植骨小杯組術(shù)后3個月、6個月、1年、2年Harris評分分別為90.46±2.2、93.28±1.6、94.00±3.4、95.21±1.7；將上數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計分析大杯組與小杯+植骨、大杯與小杯+未植骨組有顯著差異，（P﹤0.05）,小杯+植骨組與小杯未植骨組無明顯差異，（p＞0.05），術(shù)后隨訪X線片顯示髖臼假體周圍無亮化帶、位置無松動及下沉。
　　結(jié)論：
　　THR治療晚期成