股骨头缺血性坏死(Avascular necrosis of the femoral head,ANFH)是骨科临床上常见的一种难治性疾病,多见于中青年。尽管治疗ANFH的方法很多,但仍有相当一部分病例疗效欠佳,股骨头继续塌陷,最终导致患髋功能丧失。随着组织工程技术的出现、发展和不断进步,以及生物力学研究的深入,为ANFH的治疗带来契机。本研究依据生物力学的研究成果,从组织工程角度出发,利用仿生技术制备骨组织工程支架,在体外构建骨组织工程骨块,同时建立股骨头骨缺损模型,将构建的组织工程骨块植入骨缺损内,为组织工程技术重建股骨头骨缺损进行初步尝试和探索性实验研究。 目的 一、观察不同结构的松质骨块填充股骨头负重区骨缺损后对股骨近段生物力学性能的影响; 二、对犬股骨头和ANFH松质骨样本的骨小梁结构进行三维重建分析,了解其在不同区域内的空间分布特征; 三、利用计算机三维凝胶叠层系统制备出小梁结构具有一定取向性的仿生BCP支架,并对BCP支架进行评测; 四、筛选种子细胞,在体外构建仿生BCP骨组织工程骨块,通过动物实验确定组织工程骨块其重建股骨头骨缺损的可能性。 材料和方法 一、在股骨头主要负重区制备定制大小(φ14mm×20mm、φ20mm×20mm、φ20mm×30mm)的骨缺损,模拟单腿站立相进行离体生物力学测试,观察骨缺损程度对股骨近段整体刚度和股骨头颈结合部的应变变化值的影响;在φ20mm×30mm骨缺损内分别进行异体股骨头骨块植入、异体股骨髁骨块植入和松质骨粒打压植入,观察不同骨块植入后对股骨近段力学性能的影响;通过有限元分析模拟的方法,重复上述过程,观察不同骨缺损以及填充不同弹性模量的材料后对股骨头内的应力分析的影响;