带血管蒂大转子骨瓣转移治疗股骨头缺血性坏死的生物力学作用

　　股骨头坏死后力学性能的改变是股骨头塌陷最直接的原因。目前常用的方法主要致力于增加股骨头血供，恢复股骨头活力，而对导致塌陷最直接原因——力学因素还缺乏足够的认识，因此我们就此问题进行详细论述。

 

　　1．带血运骨瓣植入股骨头的力学作用  对股骨头坏死的塌陷前期，带血运骨瓣可以重建一套供血系统，加快了股骨头再血管化和再骨化的速度，使原始间叶细胞快速向骨母细胞转化，以便使患肢在开始正常负重前，股骨头坏死区已基本修复，此过程有以下几点力学作用。

 

　　(1)坏死骨清除后施以充足血运的骨瓣，保证了移植骨的正常代谢、骨化，形成骨折愈合过程，使得骨母细胞增生大于破骨细胞的活动，新生骨较快钙化成熟，力学性能得以加强，从而使由于骨组织弹性模量和抗压能力不同而引起的力学薄弱点得到强化，应力集中消失，阻止病情进展。

 

　　(2)带蒂骨移植具有完好的血供，能在受区发芽新生血管，从而可使缺血骨组织恢复血供，为坏死的股骨头提供了血管再建的来源，使修复过程向软骨下骨板扩展，因此软骨下骨板得到了骨性重建。力学性能得以恢复，其结果是软骨下骨板恢复顺应性和形变能力，关节负荷得以正常消减，并均匀向下传导。

 

　　(3)紊乱和碎裂的骨小梁为新生骨小梁取代，逐渐成熟并形成新的哈佛系统，恢复了骨松质骨小梁的连续性，较好地实现了张力，压力骨小梁系统的载荷方式，使关节应力能沿着骨小梁的排列传递，处于轴力为主的十分有利的力学状态。

 

　　(4)带蒂骨瓣对关节软骨面起到机械性支撑作用，同时由于囊性变的修复和新生骨的重建，使股骨头的强度加强，有效防止塌陷。

 

　　2．带血管蒂的大转子重建股骨头的力学作用  对于坏死塌陷期的股骨头，力学关系明显失衡。将大转子的外侧隆起部转移到股骨头上，而恢复股骨头的半球状态，是重建髋关节功能的关键。

 

　　恢复半球形态的力学作用：

 

　　1)基本接近正常的解剖关系，使髋外展肌力臂和重力臂的比值恢复正常，而明显降低了关节内压力，同时降低了骨内压，有利于供血系统的重建和再骨化，并为关节软骨的增生分化提供有利的条件。

 

　　2)彻底清除了坏死骨，转移的大转子和股骨头残留部分紧密贴合形成骨折愈合过程，解决了导致塌陷的基本因素。

 

　　3)恢复了股骨头的受力面积，使单位面积骨小梁承受的应力减小，使骨小梁在吸收震荡变形后发生的显微骨折频率比愈合频率低。这是一种可修复性生理变化，骨松质的可变形性不会有明显改变。

 

　　4)张力、压力骨小梁系统得以重建，使股骨头颈部承重支架恢复，满足正常关节活动的载荷。

 

　　5)在早期大转子表面的滑囊、腱膜、骨膜等致密组织起到了对力的缓冲作用，弥补了大转子表面的粗糙不平，大大减少了关节负荷总值和由于塌陷而引起的关节表面应力集中。

 

　　6)头臼同圆，有利于再造股骨头的发育，并沿着轴应力方向改造塑形，同时各方向运动灵活，恢复了关节稳定性。

 

　　7)大转子与股骨头残端的接触面为水平面，从生物力学角度具有最佳稳定性。

 

　　8)大转子骨小梁与股骨头骨小梁性质相同，可以重建股骨头骨小梁的支撑作用。

 

　　9)大转子转移后恢复股骨头的球形，使髋内各部的应力均匀传递到股骨颈，保持

股骨颈的轴向压应力，剪应力及弯曲应力不变。

 

　　3．重建关节软骨面的力学作用  在关节愈合过程中，连续活动使滑液形成，并给关节面的修复组织层造成应力。由于重建了股骨头的外表和恢复头颈部的压应关系，使关节面相互协调，应力合理，受压的滑液所传递的流体静压力有利于大转子表层的致密组织从间充质细胞向软骨样细胞转化。随着关节由机械压力，摩擦和关节液润滑作用的时间延长，软骨样的支撑面成熟，组织呈玻璃样变，在关节表面的低氧环境下，使移行的结缔组织化生的软骨细胞类似于透明软骨。

 

　　(1)关节软骨重建后起到较强的承压能力，很好的弹性就变为最优的润滑，是关节功能恢复的关键，不但能承受生理状态的负荷，而且活动灵活、充分，经久耐用。

 

　　(2)关节软骨重建后，由骨松质构成的大转子变成软骨下骨，负荷时骨骼变形形成较宽大的载荷骨床，把压应力沿骨小染呈放射状传递给下面的骨干。

 

　　综上所述，股骨头缺血性坏死的修复与再造是通过带有血运的骨膜或骨瓣转移来恢复股骨头、颈异常的内负重系统和损坏的关节软骨作用，使关节功能得到改善。

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