股骨头坏死(Osteonecrosis of the Femoral Head,ONFH)是骨科领域常见的难治性疾病。据估计我国目前需要治疗的股骨头坏死患者约为500-750万,每年新发病例为15-30万。如不采取适当治疗,约80%的ONFH会在1-4年内进展为股骨头塌陷,其中87%需在2年内行人工关节置换,由于人工关节使用寿命有限,很多年轻患者不可避免的需再次或多次行关节翻修,给患者带来巨大痛苦,给家庭及社会带来沉重的经济负担。故而早期给予有效治疗,防治股骨头塌陷具有重要意义。目前预测股骨头坏死塌陷的方法虽多,但均有其局限性,不能完全满足临床需要。在临床实践中,我们发现坏死组织近端的硬化带对预防股骨头塌陷具有一定作用,据此,本研究拟探求基于近端硬化带比例的股骨头坏死塌陷预测及其与中医体质的关系,为股骨头坏死塌陷预测及中医治疗提供新方法、新思路。目的：1.通过有限元的方法分析近端硬化带对股骨头及坏死组织应力分布的影响,为应用近端硬化带比例预测股骨头坏死塌陷提供理论基础。2.探索近端硬化带比例与股骨头坏死塌陷的关系,建立近端硬化带比例预测股骨头坏死塌陷的参考值。3.分析中医体质与股骨头坏死近端硬化带比例的关系,以探索中医体质对股骨头坏死修复能力的影响,为中医治疗股骨头坏死提供新的思路。方法：1.股骨头坏死近端硬化带对股骨头及坏死组织应力影响的有限元分析：以DICOM格式的CT薄扫图像为基础,提取股骨头三维模型,并构建股骨头坏死组织近端不同比例硬化带(0、30%、50%、100%)的三维有限元“装配体”模型,模拟负载400N载荷,选取总变形、受力方向(即纵向压缩方向)变形、第一主应力压缩方向应力值、第三主应力压缩方向应力值及坏死组织接触应力为观察指标,比较不同近端硬化带比例的股骨头及坏死组织的形变及应力分布情况。2.近端硬化带比例预测股骨头坏死塌陷参考值：由中国中医科学院广安门医院骨科门诊收集101例(170髋)股骨头坏死病例,所有病例均行双髋关节CT扫描。筛选符合纳入排除标准的病例,选取CT冠状位坏死范围最大层面及其前后各1层共3个层面为硬化带测量层面,使用CAD软件行近端硬化带比例的测算,分析比较塌陷组与未塌陷组近端硬化带比例的差异,并构建近端硬化带比例的ROC曲线,选择Youden’s指数最大值所对应的近端硬化带比例为预测股骨头坏死塌陷的参考值。3.中医体质与股骨头坏死近端硬化带比例关系的研究：由中国中医科学院广安门医院骨科门诊收集96例中医体质为阳虚质和(或)、湿热质和(或)、血瘀质的股骨头坏死病例,所有病例均行双髋关节CT扫描。选取CT冠状位坏死范围最大的层面及其前后各1层共3个层面为硬化带测量层面,使用CAD软件行近端硬化带比例的测算,比较分析不同中医体质股骨头坏死患者的近端硬化带比例是否存在差异。结果：1.股骨头坏死近端硬化带对股骨头及坏死组织应力影响的有限元分析：当近端硬化带比例为0%、30%、50%、100%时,股骨头的总变形分别为0.207mm、0.205mm、0.202mm、0.196mm;Z轴负向((即纵向压缩方向))变形分别为-0.134mm、-0.132mm、-0.130mm、-0.126mm;股骨头的第一主应力压缩方向应力值分别为-0.361MPa、-0.349MPa、-0.304MPa、-0.301MPa;股骨头的第三主应力压缩方向应力值分别为-0.862MPa、-0.292MPa、-0.274MPa、-0.252MPa;坏死组织接触应力分别为0.41MPa、0.35MPa、0.34MPa、0.31MPa。随着近端硬化带比例的增加,所有指标均呈现递减趋势。2.近端硬化带比例预测股骨头坏死塌陷参考值：对塌陷组与未塌陷组的近端硬化带比例进行比较分析显示：塌陷组的近端硬化带比例为13.11%±10.65%,未塌陷组的近端硬化带比例为51.91%±21.29%,二者差异有统计学意义(P=0.001)。构建近端硬化带比例的ROC曲线,计算出的ROC曲线下面积A=0.967。选择Youden’s指数最大值(0.902)对应的近端硬化带比例,为29.24%。为方便临床应用,选取30%为近端硬化带比例预测股骨头坏死塌陷的参考值,应用此值预测塌陷的灵敏度97.30%,特异性87.5%,准确度94.01%,假阳性率(误诊率)12.5%,假阴性率(漏诊率)2.70%,诊断比值比252,阳性似然比7.78,阴性似然比0.03,阳性预测值0.94,阴性预测值0.94,Youden’s指数0.85。3.中医体质与股骨头坏死近端硬化带比例关系的研究：比较分析不同中医体质的股骨头坏死近端硬化带比例结果为：阳虚质近端硬化带比例为0.20±0.25,湿热质近端硬化带比例为0.24±0.25,血瘀质近端硬化带比例为0.39±0.29,阳虚+湿热质近端硬化带比例为0.29±0.37,阳虚+血瘀质近端硬化带比例为0.35±0.29,湿热+血瘀质近端硬化带比例为0.42±0.28,股骨头坏死不同中医体质的近端硬化带比例差异有统计学意义(P=0.046)。对三种单一偏颇体质的股骨头坏死近端硬化带比例进行比较分析,结果显示：差异有统计学意义(P=0.042)。对股骨头坏死各中医体质的近端硬化带比例行两两比较研究发现,阳虚质与血瘀质(P=0.02)、阳虚质与湿热兼夹血瘀质(P=0.02)的差异有统计学意义。血瘀质股骨头坏死患者近端硬化带比例较高,阳虚质股骨头坏死患者近端硬化带比例较低。结论：1.坏死组织近端硬化带能有效承担应力载荷,增加股骨头的结构耐受力及抗变形能力,在坏死组织的表面形成“力学保护伞”,起到预防股骨头坏死塌陷的作用。2.近端硬化带比例对预测股骨头坏死塌陷具有较高价值,临床实践中可以30%为临界点,当近端硬化带比例大于30%时,股骨头坏死发生塌陷风险较低；近端硬化带比例小于30%时,塌陷风险较高,应及时给与有效的力学支撑。3.股骨头坏死的修复能力受中医体质的影响,血瘀质修复能力较好,阳虚质修复能力较差,容易塌陷,需积极治疗,应重以温补脾肾阳之法。