【股骨頭壞死】第十一講 預(yù)測股骨頭壞死塌陷的方法（三）

廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院關(guān)節(jié)外科中心 龐智暉主任醫(yī)師、教授

3. 基于影像學(xué)數(shù)據(jù)的三維有限元模型，從生物力學(xué)的角度進(jìn)行塌陷預(yù)測 有限元分析是指基于患者的影像學(xué)數(shù)據(jù)，通過有限元建模，對壞死病灶區(qū)的位置和大小有直觀的三維顯示，其優(yōu)勢在于：三維有限元分析不僅可以很好地顯示出股骨近端各部位的應(yīng)力特性，還可以對非壞死區(qū)與壞死區(qū)進(jìn)行比較受力分析。龐智暉等基于個體患者影像采用Mimics和Pro/E軟件建立了良好相似性的股骨頭壞死三維有限元網(wǎng)格模型，可以充分了解股骨頭壞死區(qū)域大小及股骨頭壞死區(qū)域與周圍組織的關(guān)系。雷新瑋采用三維有限元分析研究股骨頭壞死塌陷的危險因素時發(fā)現(xiàn)：壞死灶表面積較壞死灶體積更準(zhǔn)確，25%的壞死表面積比例是塌陷的危險臨界值。史振才等對29 例股骨頭壞死模型進(jìn)行了有限元分析發(fā)現(xiàn)壞死體積的增大將增加塌陷應(yīng)力指數(shù)。當(dāng)股骨頭壞死體積百分比＞30%時，可見片狀塌陷區(qū)，發(fā)生塌陷的幾率大；15%～25% 時只有散在點狀塌陷，此時壞死病灶的位置對塌陷起關(guān)鍵作用，若壞死病灶占據(jù)股骨頭的前上部分，則發(fā)生塌陷的幾率增大。方斌等利用Mimics軟件建立不同壞死范圍的股骨頭壞死模型，應(yīng)用Ansys 軟件分析發(fā)現(xiàn)壞死范圍影響股骨頭壞死區(qū)的應(yīng)力分布，壞死區(qū)應(yīng)力底部高于表面，從而影響塌陷發(fā)生的部位。許為勇將髖關(guān)節(jié)三維CT圖像導(dǎo)入股骨頭壞死測量軟件, 直接讀取出股骨頭及其壞死區(qū)域的體積及兩者之間的百分比、壞死區(qū)占各個象限的百分比，發(fā)現(xiàn)壞死體積比若大于35%,塌陷的危險很大；當(dāng)壞死體積小于20%，但如果位于前外側(cè)象限，塌陷危險同樣很大。趙萬鵬等基于MRI建立三維有限元模型，分別測得整個股骨頭及壞死區(qū)的體積，發(fā)現(xiàn)壞死病灶體積的30 %是重要分界值，與史振才結(jié)果相似；用www.genefish.cn軟件計算塌陷風(fēng)險，發(fā)現(xiàn)壞死組織百分?jǐn)?shù)40 %是臨界點。