福州市科技计划项目(2009-G-104) 作品数:5 被引量:18 H指数:3 相关作者: 张怡元 冯尔宥 林飞太 王武炼 林煜 更多>> 相关机构: 福建中医药大学 福州大学 福建医科大学 更多>> 发文基金: 福州市科技计划项目 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 医药卫生 更多>>
多孔钽块置入治疗股骨头缺血性坏死的生物力学及三维有限元分析 被引量:10 2012年 [目的]对比研究三种治疗成人股骨头缺血性坏死的生物力学方法;探讨髓芯减压对股骨头机械支撑力的影响及钽块置入治疗股骨头缺血性坏死的独特优势。[方法]选择健康成人右侧股骨为研究对象,经层厚2.0 mm的螺旋CT扫描得各断面图像,输入计算机识别和提取股骨轮廓并行三维重建。按生理状态下股骨力载荷的三维空间分布,施加髋关节接触力1 620 N,外展肌合力1 061 N,髂胫束力1 720 N。对股骨头三维有限元模型进行计算,求出股骨头受力模型在不同坏死角度,不同减压位置股骨头负重区表面的塌陷值。[结果]股骨头髓芯减压后的塌陷值明显增大,以负重区最为明显(P>0.05),且随着坏死角度的增大股骨头的塌陷值也随着增大。[结论]髓芯减压虽能清除死骨,但减压本身则进一步降低了股骨头的力学性能,单纯的植骨并不能增加股骨头的机械支撑力;髓芯减压基础上以多孔钽金属块为股骨头及软骨下骨板提供安全而有效的力学支撑,能有效防止塌陷,并为骨组织的修复提供条件。 张怡元 冯尔宥 陈日齐 苏君 林飞太 王武炼 李平 刘毓顺关键词:股骨头缺血性坏死 生物力学 有限元法 钽块支撑治疗犬股骨头缺血性坏死模型的实验研究 被引量:4 2014年 目的:采用钽块+植骨术干预犬股骨头骨缺损模型,观察植入前后股骨头的变化,为临床上钽块治疗早中期ONFH提供实验依据。方法:采用液氮冷冻法建立犬股骨头骨缺损模型,模型成立后分为模型组、钽棒组、钽块组,每组各6只,模型组仅切开暴露后即缝合,钽棒组植入钽棒,钽块组植入钽棒钉道植入自体松质骨,分别于干预后4、8、12、24周行X线拍片、MRI、CT检查,同时观察一般情况,并于干预后第24周各组处死动物,取股骨头,苏木精-伊红染色,显微镜下观察股骨远端的形态结构,应用Motic Med 6.0数码医学图像分析系统,测定骨小梁面积比。结果:与模型组相比,钽块组、钽棒组部分犬术后4周即恢复正常,随着时间增加,组内大部分犬趋于正常,且钽块组优于钽棒组;影像学结果表明与模型组相比,钽块组与钽棒组在植入内植物后,均有骨质长入,骨坏死有明显好转,直至术后半年钽棒组与部分钽块组犬才出现早期ONFH的改变;组织学结果显示钽块组犬的软骨面及骨小梁结构最好,钽棒组次之,最后为模型组;图像分析结果显示:正常侧骨小梁密度最高,钽块组次之,钽棒组再次之,模型组最低(P<0.05或P<0.01)。结论:采用钽块+植骨术治疗ONFH模型犬,表明其短期具有可行性、有效性和安全性,为进一步开展临床试验观察等后续系列研究提供参考依据。 张怡元 林煜 冯尔宥 肖莉莉 林飞太 王振强关键词:股骨头缺血性坏死 钽 影像学 组织形态学 改良钽棒治疗犬股骨头缺血性坏死的研究 2014年 股骨头缺血性坏死(ONFH)是股骨头血供中断或受损,引起骨细胞及骨髓成分死亡及随后的修复,继而导致股骨头结构改变、股骨头塌陷、关节功能障碍的疾病。大多数ONFH患者在出现功能障碍时才就诊,在初诊时即发现股骨头已发生塌陷,使患者不得不接受全髋关节置换^[1]。而股骨内支撑器在保存患者自身股骨头同时能避免或推迟人工髋关节置换时间^[2]。 张怡元 林煜 冯尔宥 肖莉莉 林飞太关键词:股骨头缺血性坏死 关节功能障碍 人工髋关节置换 股骨头塌陷 钽棒 全髋关节置换 以三维有限元分析多孔钽块植入治疗股骨头缺血性坏死的生物力学改变 被引量:7 2012年 目的对比研究3种治疗成人股骨头缺血性坏死方法的生物力学行为;总结最合适的钽块大小、植入位置和植入试验股骨头模型后防止塌陷的效果。方法选择健康成人右侧股骨为研究对象,经层厚2.0mm的螺旋CT扫描得各断面图象,输入计算机识别和提取股骨轮廓并行三维重建。按生理状态下股骨力载荷的三维空间分布,施加髋关节接触力1620N,外展肌合力1061N,髂胫束力1720N。对股骨头三维有限元模型进行计算,求出股骨头受力模型在3种不同处理方法下,不同直径和形状钽金属植入股骨头模型后股骨头负重区表面的塌陷值。结果髓芯减压+植骨+钽块植入组防止股骨头塌陷效果较髓芯减压+植骨组、髓芯减压+植骨+钽棒植入组有明显改善,而髓芯减压+植骨组与髓芯减压+植骨+钽棒植入组随坏死角度增大后无明显差异。结论植入钽金属块后尽可能靠近负重区关节面对股骨头予以支撑,能有效阻止和限制坏死继续进展;植骨加钽棒植入在小范围坏死时尚有一定的支撑作用,当坏死范围增大后不能增加股骨头的机械支撑力;钽金属块植入组治疗股头缺血性坏死明显优于钽金属棒植入组;钽块的最佳植入位置在股骨头负重区正下方软骨板下0~3mm。 张怡元 冯尔宥 林飞太 陈日齐 苏君 王武炼 李平关键词:股骨头缺血性坏死 生物力学 钽微粒对人成骨细胞分化影响的实验 2013年 磨损颗粒是假体周围骨溶解,直接影响假体使用寿命的主要原因.取人工髋关节置换中截除的松质骨提取成骨细胞,分别加入常规培养基、含钽(tantalum,Ta)微粒悬液培养基、含钛(titanium,Ti)微粒悬液培养基混合培养.观察微粒对共培养的人成骨细胞的增殖分化过程的影响.结果显示Ta微粒和Ti微粒样品内毒素含量符合USP规定,常规培养基组细胞液内碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OC)、Ⅰ型胶原(type I collagen,ColⅠ)和羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)含量最高,Ta微粒组次之,Ti微粒组最低(p<0.05).Real-time PCR检测结果显示各组核心结合因子α1(core-binding factorα1,Cbfa1)、ColⅠ、Osterix(OSX)基因mRNA的相对表达水平从高到低依次为常规培养基组、Ta微粒组、Ti微粒组(p<0.05).以上指标正常组均随天数的增加表达水平逐渐增强;而Ta微粒组有所升高,Ti微粒组则有所下降.提示与Ti微粒相比,Ta微粒对人成骨细胞的分化无明显的抑制作用. 张怡元 林煜 冯尔宥 肖莉莉 陈嵘 王武炼关键词:成骨细胞 分化