目的:1通过冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗股骨头坏死MRI影像学改变与髋部疼痛症状和功能活动改善情况的相关性分析,评价冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗股骨头坏死的临床疗效。2探讨利用三维有限元分析方法,测定股骨头坏死区骨密度和体积的准确性。3基于三维有限元分析方法,分析冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗股骨头坏死生物力学变化,及坏死区骨密度和体积变化,为冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗股骨头坏死探寻新的理论依据。方法:1 MRI评价冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗的股骨头坏死的临床研究于2020年6月-2021年3月期间,在黑龙江中医药大学附属第二医院骨伤科,收集接受冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗的早中期股骨头坏死患者20例,单髋8例,一共32例患髋。所有患者冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗前均行髋关节MRI检查,经冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗6个月后,复查髋关节MRI检查,通过MRI冠状位STIR图像观察治疗前后股骨头坏死伴发的骨髓水肿、髋关节腔积液变化情况,利用VAS评分评估股骨头坏死治疗前后髋部疼痛变化情况,利用Harris评分评估股骨头坏死治疗前后髋关节功能变化情况。采用spearman相关分析对股骨头坏死治疗前后骨髓水肿和髋关节腔积液分级变化与髋部疼痛和髋关节功能分级变化进行相关性分析,判断冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗前后MRI影像学改变与临床症状的改善是否具有一定相关性。2三维有限元分析法测定股骨头坏死的骨密度和体积分析收集髋关节置换未见明显塌陷的10例成人股骨头坏死标本,实验组将10例股骨头标本进行CT薄层扫描,建立股骨头坏死区三维模型,完成模型相关有限元分析前处理,输出至Abaqus软件中,提取股骨头坏死区骨密度（ρ）、体积（V）和质量（M）;对照组用电子秤称量股骨头质量（M1）,以“溢出法”测量股骨头体积（V1）,剔除股骨头坏死骨,以同样方法再次测量清除坏死骨后的股骨头质量（M2）和体积（V2）,股骨头坏死区质量M0=M 1-M 2,股骨头坏死区体积V0=V 1-V2,股骨头坏死区骨密度ρ0=M0/V0,进行结果统计分析。3冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗股骨头坏死的有限元研究以第一部分临床研究收集的单侧股骨头坏死患者作为有限元分析研究对象,共计8例病人,将股骨头坏死患者的健侧股骨头作为对照组（8髋）,患侧股骨头作为治疗组（8髋）。治疗前患者行髋关节CT检查,经冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗6个月后,复查髋关节CT,收集治疗前和治疗后CT影像数据作为研究资料。三维有限元分析模型建立方法:（1）导入DICOM格式的患者髋关节CT图像数据,在Mimics21.0软件中,通过自动分割识别股骨近端三维模型蒙板,手动分割画选股骨头坏死区三维模型蒙板,蒙板剪修补漏,经计算建立粗略的三维模型;（2）在3-Matic软件中进行三维模型表面润滑、修饰,创建三维模型面网格、体网格及装配体模型,设置装配体模型负重面及约束面。（3）三维模型导回Mimics21.0软件中,基于股骨近端CT灰度值与骨密度的经验公式,赋予股骨头坏死区模型10材料属性,分别获取坏死股骨头股骨近端三维模型、股骨头坏死区三维模型、正常股骨头股骨近端三维模型及正常股骨头三维模型,以inp格式保存模型文件;（4）三维模型导入Abaqus软件中,设置负重面加载Z轴反方向30 00 N的作用力,固定股骨远端约束面,进行有限元生物力学分析,同时提取股骨头坏死区模型骨密度和体积,以及正常股骨头模型骨密度。分析正常股骨头与股骨头坏死治疗前后股骨近端生物力学传导机制,观察股骨头生物力学变化,坏死区生物力学变化,股骨头坏死骨密度和体积变化,以及股骨头坏死CT图像变化。结果:1 MRI评价冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗的股骨头坏死的临床研究1.1冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗前后评价指标变化冠心宁注射液髋关节腔灌治疗前后,骨髓水肿变化具有统计学差异（P<0.05）,治疗后骨髓水肿明显减轻;髋关节腔积液变化无统计学差异（P>0.05）,治疗后髋关节腔积液无明显改变;髋部疼痛变化有统计学差异（P<0.05）,治疗后疼痛程度明显减低;髋关节功能变化有统计学差异（P<0.0 5）,治疗后髋关节功能明显改善。1.2评价指标相关性分析治疗前髋部疼痛分级与骨髓水肿分级具有相关性（r=0.905）,骨髓水肿程度越重,髋部疼痛症状越重;治疗后髋部疼痛分级与骨髓水肿分级具有相关性（r=0.681）,骨髓水肿减轻越明显,髋部疼痛症状改善越明显。治疗前髋关节功能分级与骨髓水肿分级具有相关性（r=0.850）,骨髓水肿程度越重,髋关节功能越差;治疗后髋关节功能分级与骨髓水肿分级具有相关性（r=0.752）,骨髓水肿减轻越明显,髋关节功能改善越明显。2三维有限元分析法测定股骨头坏死的骨密度和体积分析对照组与实验组股骨头坏死区骨密度测定结果无差异（P>0.05）;对照组与实验组股骨头坏死区体积测定结果无差异（P>0.05）,三维有限元分析法能够准确的测定股骨头坏死区骨密度和体积。3冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗股骨头坏死的有限元研究3.1正常与股骨头坏死治疗前后股骨近端生物力学分析3.1.1正常股骨头股骨近端生物力学分析正常股骨头内部应力分布均匀,无明显的应力集中现象,压应力沿压力骨小梁均匀分布在股骨头内,股骨头与股骨颈交界处也无应力集中,股骨颈内侧相对股骨颈外侧承受较大压应力,股骨距处为压应力最主要的承受区域,呈现最大应力,而股骨外侧越向大粗隆处承受压应力越小。位移反应形变量的大小,股骨头近端形变量大,向股骨远端形变量逐渐减小,最大位移位于股骨头负重区。3.1.2股骨头坏死治疗前股骨近端生物力学分析与正常股骨头比较,股骨头内部坏死区应力分布极不均匀,出现多个应力集中区域,相对于坏死区应力集中在坏死区与非坏死区交界处更明显,股骨头与股骨颈交界处出现明显地压应力集中现象,股骨颈内侧和股骨距承受压应力明显增大,出现明显的高应力集中区,最大应力出现在股骨颈内侧,股骨颈外侧承受压应力略增加。股骨头坏死后负重区最大位移明显增大,表明负重区受压应力发生形变量增加。3.1.3股骨头坏死治疗后股骨近端生物力学分析与治疗前相比较,冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗后股骨头内部坏死区仍有应力集中存在,但应力分布较治疗前均匀,股骨头与股骨颈交界处应力集中分布相对减少,股骨颈内侧和股骨距处高应力集中现象明显好转,最大应力明显减小,股骨颈外侧应力分布也有减小。治疗后股骨头负重区最大位移明显减小,表明负重区受压应力发生形变量减小。3.1.4股骨近端最大应力和最大位移结果比较治疗前股骨近端最大应力和最大位移与对照组比较差异有统计学意义（P<0.05）,治疗前股骨近端最大应力和最大位移均明显大于对照组;治疗前股骨近端最大应力和最大位移与治疗后比较差异有统计学意义（P<0.05）,治疗后股骨近端最大应力和最大位移均明显小于治疗前;治疗后股骨近端最大应力和最大位移与对照组比较差异有统计学意义（P<0.05）,治疗后股骨近端最大应力和最大位移仍明显大于对照组。3.2冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗前后股骨头生物力学变化治疗后股骨头最大应力与治疗前比较差异有统计学意义（P<0.05）,治疗后股骨头应力集中现象相对好转,最大应力明显减小;治疗后股骨头最大位移与治疗前比较差异均有统计学意义（P<0.05）,治疗后股骨头最大位移明显减小。3.3冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗前后坏死区生物力学变化治疗后坏死区最大应力与治疗前比较差异均有统计学意义（P<0.05）,治疗后坏死区应力集中现象相对好转,最大应力明显减小;治疗后最大位移与治疗前比较差异均有统计学意义（P<0.05）,治疗后坏死区最大位移明显减小。3.4冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗前后股骨头坏死骨密度和体积变化治疗前与对照组骨密度比较差异有统计学意义（P<0.05）,治疗前股骨头坏死区骨密度明显小于对照组;治疗前与治疗后骨密度比较差异有统计学意义（P<0.05）,治疗后股骨头坏死区骨密度明显大于治疗前;治疗后与对照组骨密度比较差异有统计学意义（P<0.05）,治疗后股骨头坏死区骨密度明显大于对照组。治疗前与治疗后体积比较差异无统计学意义（P>0.05）,治疗前后股骨头坏死区体积无明显变化。3.5冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗前后股骨头坏死C T变化股骨头坏死治疗前股骨头CT图像可见片状低密度影像,部分骨小梁缺失,有囊状透光区;冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗后CT图像可见股骨头坏死无进一步加重,坏死区新骨形成骨密度改善,硬化带形成明显,坏死区域面积无明显扩大,股骨头未见明显塌陷,髋关节间隙存在。结论:1 MRI评价冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗的股骨头坏死的临床研究1.1冠心宁注射液髋关节腔灌注能够明显改善股骨头坏死继发的骨髓水肿。1.2冠心宁注射液髋关节腔灌注能够明显改善股骨头坏死引起的髋部疼痛和髋关节功能受限。1.3冠心宁注射液髋关节腔灌注改善股骨头坏死髋部疼痛和关节功能与骨髓水肿的消散吸收密切相关,骨髓水肿减轻越明显,髋部疼痛和髋关节功能改善越明显。2三维有限元分析法测定股骨头坏死的骨密度和体积分析三维有限元分析法能够准确的测定股骨头坏死区骨密度和体积,可作为一种测定股骨头坏死区骨密度和体积的方法。3冠心宁注射液髋关节腔灌注治疗股骨头坏死的有限元研究3.1正常股骨头应力分布均匀,无应力集中现象,股骨头内压应力主要传导至股骨颈内侧和股骨距,传导至股骨颈外侧压应力相对较少。3.2股骨头坏死区应力分布不均匀、坏死区与非坏死区交界处应力集中明显,股骨颈内侧和股骨距呈高应力集中。3.3冠心宁注射液髋关节腔灌注能够促进骨质新生,增加骨密度,提高骨强度,恢复坏死区部分有效支撑,改善应力传导障碍,减少应力集中,从而达到减小塌陷风险,维持股骨头形态完整的治疗作用。