骨密度在股骨头缺血坏死后塌陷预测中的应用

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1、骨密度在股骨头缺血坏死后塌陷预测中的应用作者：康斌，唐诗添，杨衡，王军【摘要】目的研究股骨头松质骨弹性模量、骨密度及骨小梁形态及结构的相关性，以期用体外测定骨密度早期预测股骨头坏死后塌陷。方法取股骨头承重区松质骨，测量其弹性模量、骨密度值，应用图像分析系统测量组织形态学分析指标，进行相关回归分析，分析骨密度与弹性模量及组织形态学指标之间的相关性及相关关系。结果松质骨骨密度与弹性模量之间呈二次曲线相关关系；骨密度与组织形态学分析指标之间有很好的相关性。结论应用骨密度能较好的反映股骨头生物力学性能及松质骨细微结构，理论上可以应用于股骨头坏死后塌陷的预

2、测。【关键词】骨密度；弹性模量；组织形态学；股骨头缺血性坏死Abstract：ObjectiveToresearchthecorrelationbetodulusandBMDoftrabecularbonesinfemoralhead，andobservethestructureoftrabecularbonesatdifferentlevelofBMD，andevaluatethetrenddirectionoftrabecularbonesstructureoffemoralhead.MethodsMeasuretheEmodulusand

3、BMDoralhead，anduniversalpressionmachinerespectively；measurethestaticbonehistomorphometryparametersageanalysissystem；testthecorrelationbetodulus，BMDandstaticbonehistomorphometryparametersstatistically.ResultsBMDcouldreflectEmodulusandstaticbonehistomorphometryparametersveryod

4、ulusandstaticbonehistomorphometryparametersveryoralheadafteravascularnecrosis.Keyineraldensity；elasticmodulus；histomorphometry；avascularNecrosisofthefemoralhead成人缺血性股骨头坏死(avascularnecrosisofthefemoralhead，ANFH)是骨科常见疾病。股骨头坏死后塌陷是导致髋关节功能受限或丧失从而致残的主要原因［1］。如能早期预测股骨头坏死后塌陷并予以适当处理，则有

5、可能预防股骨头塌陷的发生［2，3］。本实验测量股骨头松质骨骨密度(bonemineraldensity，BMD)、弹性模量及组织形态学参数，研究BMD与骨弹性模量及组织形态学分析指标之间的相关性及相关系数，以BMD反映股骨头的生物力学性质及骨小梁形态。通过体外动态测定股骨头松质骨BMD，间接反映股骨头的生物力学性质及骨小梁形态及结构的变化趋势，为临床早期预测股骨头坏死后塌陷的研究提供理论依据。1一般资料28例股骨头缺血性坏死、髋关节骨关节病或新鲜股骨颈骨折，需行全髋关节置换术者作为研究对象，其中男17例，女11例；年龄32～76岁，平均(63.1

6、±8.3)岁。无甲状腺或甲状旁腺机能亢进或减退、肝肾疾病等。2实验方法2.1取材在全髋关节置换手术中取出股骨头后，立即用环钻在股骨头承重区沿力线方向经股骨头中心钻取松质骨，以锋利手术刀将两端切成平行并与纵轴垂直，标本长度约为(25±0.5)mm，再用细砂纸将两端仔细打磨平整。精确测量直径及长度后储存于－70℃低温冰箱中备用［4］。整个标本采取及制作过程在2h内完成。2.2方法2.2.1弹性模量测定将股骨头标本从低温冰箱中取出后，置于22～25℃室温中约3h进行复温。应用万能压力测试机进行非损伤加载。加载速率为0.002m/s，最大载荷为0.15k

7、N，最大变形为7％，变形测量精度为0.005mm，载荷测量精度为1N［5］。每份标本测量3次，取第3次测量值。每次测量前后及间歇期均将标本浸泡于室温生理盐水中。计算弹性模量。弹性模量计算公式为：E＝(F/S)×(L/ΔL)［6］，各数据均采用国际单位制(E为弹性模量，ΔL为标本变形值，F为载荷，S为标本截面面积)。2.2.2骨密度值测定弹性模量测定后，双能X线骨密度仪进行骨密度值测定。将标本直立放置于检查床上，沿标本纵轴进行扫描，单位为g/cm2。骨密度测定前后将标本浸泡于生理盐水中。2.2.3骨组织形态学分析标本进行手工磨片后酸性复红染色，应用

8、半自动图像数字化分析仪，放大10倍下进行组织形态学测量，每一标本连续测量8～10个视野，分析下列6个静态参数：松质骨体积(trabecu