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目的:1.探讨3D打印导航模块对早期股骨头坏死术中精准定位病灶的可行性。2.对比研究钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定与单纯髓芯减压对股骨头生物力学的影响。3.对比研究钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定与单纯髓芯减压对股骨颈生物力学的影响。方法:1.将24对新鲜猪股骨随机分成3组,编号为A、B、C,其中每组共有8对,同时在所有的股骨头内放置6mm圆珠以模拟坏死灶中心。A组:分别在每一对股骨中随机选一侧,模拟经股骨颈单纯髓芯减压(单纯减压组),另一侧作为对照(正常组),不予任何处理。B组:分别在每一对股骨中随机选一侧,模拟经股骨颈单纯髓芯减压(单纯减压组),另一侧模拟导航模块辅助下的经股骨颈钻孔减压(导航组)。C组:分别在每一对股骨中随机选一侧,模拟导航模块辅助下经股骨颈钻孔减压(导航组),另一侧作为对照(正常组),不予任何处理。2.将B、C两组中的导航组股骨进行CT扫描后,把数据导入Mimics软件设计导航模块并用3D打印机打印。在C臂机辅助下,用克氏针(直径3mm)对A、B组中的单纯减压组股骨进行单孔减压,针尖到达股骨头软骨下2mm,并保留克氏针于股骨内。B、C组的导航组股骨则在导航模块辅助下钻孔,同时保留克氏针于股骨内。将所带针的股骨进行CT扫描,通过Mimics软件,计算出克氏针针尖与坏死灶中心的最近距离。3.在C臂机辅助下,用克氏针对A、B组中所有单纯减压组的股骨头进行髓芯减压(6孔)。在C臂机辅助下,用直径10mm的环钻对B、C组中所有导航组的股骨头行钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定。4.分别在A、B、C 3个组中随机选出4对股骨(共12对)进行股骨头的最大负载生物力学测试。余下股骨进行股骨颈的最大负载生物力学测试。结果:1.导航组的偏移距离明显小于单纯减压组,且两组数据的差异具有统计学意义(p<0.001)。2.导航组股骨头的最大负载大于正常组,其差异无统计学意义(p>0.05);导航组和正常组最大负载明显大于单纯减压组且差异具有统计学意义(p<0.01)。3.导航组股骨颈最大负载小于正常组,但差异无统计学意义(p>0.05)。单纯减压组股骨颈最大负载明显小于导航组和正常组,其差异具有统计学意义(p<0.01)。结论:1.3D打印导航模块对股骨头坏死的病灶具有较好的定位作用。2.钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定能维持股骨头和颈的正常力学强度。相较于单纯的髓芯减压,它在预防股骨头塌陷和股骨颈骨折方面更有优势。