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氧化应激促进成骨细胞铁死亡介导激素性股骨头坏死的病理过程

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中国组织工程研究 2024年第20期28卷 3202-3208页

作者：章家皓刘予豪周驰莫亮方汉军陈镇秋广州中医药大学广东省广州市510405 广州中医药大学第一附属医院广东省广州市510405

背景:研究表明,糖皮质激素诱发股骨头坏死过程中骨代谢失衡与氧化应激密切相关。目的:探究氧化应激诱导成骨细胞铁死亡、促进成骨细胞凋亡、参与激素性股骨头坏死的病理机制。方法:收集47例激素性股骨头坏死患者的一般资料、血清标本和... 详细信息

背景:研究表明,糖皮质激素诱发股骨头坏死过程中骨代谢失衡与氧化应激密切相关。目的:探究氧化应激诱导成骨细胞铁死亡、促进成骨细胞凋亡、参与激素性股骨头坏死的病理机制。方法:收集47例激素性股骨头坏死患者的一般资料、血清标本和6例股骨头标本,根据ARCO分期标准将血清标本分为ARCOⅡ期、Ⅲ期及Ⅳ期,股骨头标本分为ARCOⅢ期及Ⅳ期。检测血清中丙二醛、超氧化物歧化酶1水平;通过DIA蛋白定量测序、免疫蛋白印迹试验及碱性磷酸检测并验证患者股骨头中超氧化物歧化酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4、Bcl-2蛋白的表达。结果与结论:①激素性股骨头坏死患者的ARCO分期与年龄、性别、侧别无关;②ARCOⅢ期患者血清中丙二醛、超氧化物歧化酶1水平较Ⅱ期、Ⅳ期高;③在坏死区域与正常区域对比中,DIA蛋白定量测序结果显示,差异蛋白的功能主要与氧化还原相关,其中坏死区域中超氧化物歧化酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4、Bcl-2蛋白表达较正常区域低,且ARCOⅣ期低于Ⅲ期;Western blot验证了DIA蛋白定量结果,且坏死区域中碱性磷酸酶活性低于正常区域,Ⅳ期低于Ⅲ期;④在坏死区域与硬化带区域中,差异蛋白的功能同样与氧化还原相关,且坏死区域中超氧化物歧化酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4、Bcl-2蛋白表达及碱性磷酸酶活性较硬化带区域低,且Ⅳ期低于Ⅲ期;⑤结果说明,糖皮质激素可通过上调氧化应激水平,诱导成骨细胞铁死亡的发生,抑制成骨功能,影响激素性股骨头坏死的进展。

关键词：氧化应激铁死亡成骨细胞激素性股骨头坏死 SOD1 GPX4

尿石素A介导p38/MAPK通路抑制破骨细胞活性

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中国组织工程研究 2024年第8期28卷 1149-1154页

作者：黄浩然凡一诺卫杨文祥江梦钰方汉军王海彬陈镇秋刘予豪周驰广州中医药大学第一附属医院广东省广州市510405 广州中医药大学第三附属医院广东省广州市510378

背景:过度活跃的破骨细胞可破坏骨稳态,并在骨质疏松、脆性骨折、骨关节炎等相关性骨骼疾病的病理机制中起重要作用。研究证实,鞣花酸和鞣花单宁有抑制破骨细胞分化的潜能,尿石素A作为其天然代谢产物,具有抗氧化、抗炎、抗增殖及抗癌作... 详细信息

背景:过度活跃的破骨细胞可破坏骨稳态,并在骨质疏松、脆性骨折、骨关节炎等相关性骨骼疾病的病理机制中起重要作用。研究证实,鞣花酸和鞣花单宁有抑制破骨细胞分化的潜能,尿石素A作为其天然代谢产物,具有抗氧化、抗炎、抗增殖及抗癌作用,但其对破骨细胞分化的影响及其潜在的分子机制尚不清楚。目的:探讨尿石素A对核因子κB受体活化因子配体诱导破骨细胞分化的影响及作用机制。方法:体外培养稳定生长的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7),使用细胞毒性MTS实验检测不同浓度尿石素A(0,0.1,0.5,1.5,2.5μmol/L)对RAW264.7细胞的毒性,筛选出安全作用浓度。再使用不同浓度的尿石素A干预核因子κB受体活化因子配体诱导的RAW264.7细胞体外分化过程,进行抗酒石酸酸性磷酸酶染色和肌动蛋白环及细胞核染色,观察尿石素A对破骨细胞形成和功能的影响。最后通过Western Blot及RT-qPCR实验,观察尿石素A干预后丝裂原活化蛋白激酶信号通路中上下游基因和蛋白的表达情况。结果与结论:①尿石素A呈浓度依赖性地抑制体外破骨细胞分化及肌动蛋白环形成,2.5μmol/L的抑制作用最强;②尿石素A可抑制与破骨形成及骨吸收相关的Nfatc1、Ctsk、Mmp9、Atp6v0d2基因的表达及Nfatc1、Ctsk蛋白的合成;③尿石素A可通过抑制p38蛋白的磷酸化,抑制丝裂原活化蛋白激酶信号通路传导,从而抑制破骨细胞的活性。

关键词：尿石素A 破骨细胞 MAPK p38 RANKL

发育性髋关节发育不良患者髋臼发育程度与脊柱-骨盆参数的相关性

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中国组织工程研究 2024年第6期28卷 857-861页

作者：林天烨张文胜何晓铭何敏聪李子祺陈镇秋张庆文何伟魏秋实广东省中医骨伤研究院广东省广州市510405 广州中医药大学第三附属医院广东省广州市510405 广州中医药大学第一附属医院广东省广州市510000

背景:在发育性髋关节发育不良的相关研究中,大部分集中于髋关节畸形,目前缺乏髋臼发育不良对脊柱影响的报道。目的:探讨发育性髋关节发育不良患者冠状位及矢状位脊柱-骨盆参数代偿情况,并探讨髋臼发育程度与脊柱-骨盆参数的相关性。方法... 详细信息

背景:在发育性髋关节发育不良的相关研究中,大部分集中于髋关节畸形,目前缺乏髋臼发育不良对脊柱影响的报道。目的:探讨发育性髋关节发育不良患者冠状位及矢状位脊柱-骨盆参数代偿情况,并探讨髋臼发育程度与脊柱-骨盆参数的相关性。方法:选择2018年1月至2022年6月于广州中医药大学第三附属医院就诊的发育性髋关节发育不良患者101例(试验组),选择同期健康体检者114例(对照组),两组均拍摄冠状位及矢状位脊柱全长X射线片,获取以下脊柱-骨盆参数:腰椎前凸角、骨盆前倾角、胸腰椎后凸角、Cobb角及C_(7)铅垂线与骶骨中垂线的距离、骶骨倾斜角、骨盆入射角、胸椎后凸角,对比两组受试对象脊柱-骨盆参数差异;另外,对比单侧、双侧以及不同Crowe分型发育性髋关节发育不良患者的脊柱-骨盆参数差异,采用Pearson相关分析探讨髋臼发育程度(Sharp角)与脊柱-骨盆参数的相关性。结果与结论:(1)在矢状位上,试验组腰椎前凸角小于对照组(P0.05);(2)双侧发育性髋关节发育不良患者的腰椎前凸角小于单侧发育性髋关节发育不良患者(P<0.05),骨盆倾斜角、胸腰段后凸角、Cobb角及C_(7)铅垂线与骶骨中垂线的距离均大于单侧发育性髋关节发育不良患者(P<0.05);(3)腰椎前凸角随着Crowe分型严重程度的增加而减少(P<0.05),骨盆倾斜角随着Crowe分型严重程度的增加而增加(P<0.05);(4)Pearson相关分析显示,Sharp角与腰椎前凸角呈负相关(P<0.05),骨盆前倾角、Cobb角及C_(7)铅垂线与骶骨中垂线呈正相关(P<0.05);(5)结果显示,发育性髋关节发育不良患者的骨盆倾斜角、胸腰段后凸角、Cobb角及C_(7)铅垂线与骶骨中垂线的距离增大,腰椎前凸角减少;髋臼发育不良程度与腰椎前凸角、骨盆倾斜角、Cobb角及C_(7)铅垂线与骶骨中垂线呈显著的相关性。

关键词：髋臼发育程度发育性髋关节发育不良脊柱-骨盆参数代偿相关性侧弯

臀肌挛缩微创松解对骨盆矢状面倾斜改变的三维步态分析

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中国骨与关节损伤杂志 2024年第6期39卷 561-565页

作者：卢林吴云龙陈海诚周驰陈镇秋广州中医药大学第一附属医院股骨头坏死科广东广州510405 中山火炬开发区人民医院骨二科广东中山528437

目的基于三维步态分析观察臀肌挛缩症患者微创松解术后骨盆矢状面倾斜变化及相关力学因素。方法纳入自2021-05-2021-11于广州中医药大学第一附属医院股骨头坏死科行微创松解术治疗的10例双侧臀肌挛缩症患者(观察组),并选取10例性别、年... 详细信息

目的基于三维步态分析观察臀肌挛缩症患者微创松解术后骨盆矢状面倾斜变化及相关力学因素。方法纳入自2021-05-2021-11于广州中医药大学第一附属医院股骨头坏死科行微创松解术治疗的10例双侧臀肌挛缩症患者(观察组),并选取10例性别、年龄、身高、体重等基本信息与观察组相匹配的健康人作为对照组。采用意大利BTS三维步态分析系统(SMART-DX400)对观察组术前、术后3个月的静态及日常速度行走的骨盆矢状面活动参数进行测量,对照组进行一次三维步态分析作为观察组标准参数。结果观察组术后3个月骨盆矢状面运动角度及髋关节屈伸角度的最大值、最小值及静态角度均大于术前,差异有统计学意义(P0.05)。观察组术前、术后3个月骨盆矢状面运动的幅度及静态角度均大于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。观察组术前髋关节伸展角度最小值、幅度均小于对照组,差异均有统计学意义(P0.05)。观察组术后3个月髋关节屈曲角度最大值、最小值及静态角度与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组术前步幅占身高比小于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。结论微创松解术能改善臀肌挛缩症患者髋关节屈伸角度、运动幅度,但是对术后挛缩解除下骨盆前倾的增加、臀肌主动肌力不足以及长期代偿姿势下累积性损害的影响较小,腰部肌群对于平衡姿势的影响术后仍存在,术后进行骨盆前倾调整及臀肌肌力训练、腰部肌群的整体功能训练,有利于术后功能恢复、步态改善。

关键词：臀肌挛缩三维步态分析骨盆矢状面倾斜

线粒体动力学相关蛋白影响破骨细胞分化机制探讨

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中华关节外科杂志（电子版） 2024年第1期18卷 60-68页

作者：周月惠江梦钰薛宇轩卫杨文祥凡一诺万子艺刘予豪陈镇秋周驰 510405　广州中医药大学第一临床医学院；510388　广州中医药大学岭南医学研究中心 510378　广州中医药大学第三附属医院 510405　广州中医药大学第一附属医院 510405　广州中医药大学第一附属医院；525022　广州中医药大学茂名医院（茂名市中医院）

目的探讨发动蛋白相关蛋白1(DRP1)通过调节线粒体动力学对破骨细胞分化的影响。方法体外培养稳定生长的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)。将细胞分为正常组、模型组[核因子受体配体激活因子(RANKL)]、实验组[RANKL+线粒体分裂抑制... 详细信息

目的探讨发动蛋白相关蛋白1(DRP1)通过调节线粒体动力学对破骨细胞分化的影响。方法体外培养稳定生长的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)。将细胞分为正常组、模型组[核因子受体配体激活因子(RANKL)]、实验组[RANKL+线粒体分裂抑制剂1(Mdivi-1)]。使用细胞毒性实验对不同浓度的DRP1抑制剂(Mdivi-1)作用于RAW264.7细胞的结果进行分析,得出安全有效浓度。通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色、肌动蛋白环染色和Western Blot实验,观察DRP1对体外破骨细胞分化过程的调控关系。通过透射电镜、流式细胞术和线粒体膜电位荧光探针(JC-1)检测DRP1在破骨细胞分化过程中对线粒体形态、动力学改变的重要作用。TRAP阳性细胞数、肌动蛋白环面积值、JC-1荧光强度及Western Blot结构数据均采用方差分析。结果细胞计数试剂盒(CCK-8)结果显示10μmol/L及以下浓度的Mdivi-1对RAW264.7细胞无明显毒性作用(F=319,P<0.001),所以选取10μmol/L浓度的Mdivi-1干预RAW264.7破骨分化进程。在TRAP染色中发现10μmol/L的Mdivi-1会明显抑制破骨细胞分化,且TRAP阳性细胞数目及破骨细胞的面积明显减少(F=391.7,P<0.0001)。肌动蛋白环染色结果表明,与模型组比,RANKL+Mdivi-1组的破骨细胞数量及肌动蛋白环的面积明显变小(F=321.5、1444,均为P<0.001)。扫描透射电镜观察,与对照相比,RANKL+Mdivi-1组线粒体分裂明显减少。通过Western Blot实验,10μmol/L浓度的Mdivi-1会明显抑制线粒体动力学相关蛋白及破骨细胞分化相关蛋白的表达,包括DRP1、T细胞核因子c1(NFATc1)、组织蛋白酶K(CTSK)(F=317.8、3510、6404,均为P<0.001)。JC-1荧光实验结果发现,与模型组相比,异常的线粒体膜电位表达有所恢复(F=2917,P<0.001)。结论线粒体分裂蛋白DRP1通过影响破骨细胞表面肌动蛋白环的形成参与调节破骨分化;DRP1通过改变线粒体形态和线粒体动力学参与调节破骨分化。

关键词：线粒体线粒体动力学破骨细胞

基于3D重建技术探讨发育性髋关节发育不良患者膝关节形态差异

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实用骨科杂志 2024年第1期30卷 18-23页

作者：林天烨江禹来何晓铭何敏聪李子祺陈镇秋张庆文何伟魏秋实广东省中医骨伤研究院数字骨伤研究室广东广州510405 广州中医药大学第三附属医院关节中心广东广州510405 广州中医药大学第三临床医学院广东广州510405 广州中医药大学第一附属医院关节科广东广州510405

目的本研究通过3D重建技术探讨发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)患者膝关节参数的差异,为DDH患者行髋膝手术提供数据参考。方法2019年1月至2022年12月前瞻性招募127例DDH患者,其中单侧DDH组98例,双侧DDH... 详细信息

目的本研究通过3D重建技术探讨发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)患者膝关节参数的差异,为DDH患者行髋膝手术提供数据参考。方法2019年1月至2022年12月前瞻性招募127例DDH患者,其中单侧DDH组98例,双侧DDH组29例(58膝),对照组(健康体检者)110例。单侧DDH组男28例,女70例;平均年龄(35.40±11.62)岁。双侧DDH组男7例,女22例;平均年龄(36.17±12.58)岁。对照组男32例,女78例;平均年龄(35.82±11.49)岁。收集三组患者CT数据进行三维重建,基于三维重建模型下测量膝关节相关参数,股骨内侧髁宽度(width of medial femoral condyle,WMFC)、股骨外侧髁宽度(width of lateral femoral condyle,WLFC)股骨内侧髁高度(height of medial femoral condyle,HMFC)、股骨外侧髁高度(height of lateral femoral condyle,HLFC)、胫骨内侧平台宽度(width of medial tibial platform,WMTP)、胫骨外侧平台宽度(width of lateral tibial platform,WLTP)、股骨前关节边缘距离(femoral anterior joint edge distance,FAJED)、股骨后关节边缘距离(femoral posterior joint edge distance,FPJED)、胫骨前关节边缘距离(tibial anterior joint edge distance,TAJED)、胫骨后关节边缘距离(tibial posterior joint edge distance,TPJED)、胫股角(femorotibial angle,FTA)、股骨远端外侧角(lateral distal femoral angle,LDFA)、胫骨近端内侧角(medial proximal tibial angle,MPTA)、胫骨近端后侧角(posterior proximal tibial angle,PPTA)、股骨远端后侧角(posterior distal femoral angle,PDFA)。对比三组膝关节正视位图、侧视位图及角度相关参数。结果对照组WLFC、WLTP、LDFA显著大于单侧DDH组、双侧DDH组(P0.05)。三组WMFC、HLFC、MPTA比较,差异无统计学意义(P>0.05)。三组FTA比较差异有统计学意义(P0.05)。三组TAJED比较差异有统计学意义(P0.05)。结论DDH患者膝关节外翻角增加,其机制与HMFC增加有关。DDH患者膝关节股骨远端后侧角和胫骨近端后侧角均减少。髋臼发育不良严重程度与膝关节外翻、胫骨后倾斜度相关。

关键词：发育性髋关节发育不良膝关节外翻三维影像

破骨细胞介导的股骨头坏死骨髓水肿疼痛及塌陷机制

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西安交通大学学报（医学版） 2023年第6期44卷 950-957页

作者：莫亮王章正周驰陈镇秋王海彬徐家科刘予豪广州中医药大学广东广州510006 广州中医药大学第一附属医院广东广州510405 中国科学院深圳先进技术研究会深圳518053

目的探讨股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)出现骨髓水肿(bone marrow edema,BME)时疼痛及塌陷的病理机制。方法选取在广州中医药大学第一附属医院因ONFH行人工全髋关节置换的ARCOⅢ期病例,收集股骨头标本、临床及影... 详细信息

目的探讨股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)出现骨髓水肿(bone marrow edema,BME)时疼痛及塌陷的病理机制。方法选取在广州中医药大学第一附属医院因ONFH行人工全髋关节置换的ARCOⅢ期病例,收集股骨头标本、临床及影像学资料。根据术前1周MR资料将股骨头标本分为BME组和non-BME组。苏木精-伊红(HE)和天狼星红染色观察股骨头标本骨组织形态结构变化;Western blotting和q-PCR检测不同区域骨组织中CTSK、RANKL、Netrin-1的半定量表达。结果①影像学及临床资料结果表明,BME组患者VAS评分明显高于对照组。②HE染色发现,两组坏死区骨质结构絮乱,存在大量空骨陷窝;BME组肉芽组织明显,硬化区(修复区)可见大量梭形成纤维细胞及炎性细胞集聚。③天狼星红染色发现,BME组坏死区及硬化区存在大量胶原纤维。④Western blotting和q-PCR结果提示,BME组患者骨组织的坏死区、硬化区和正常区Netrin-1蛋白和基因的表达均高于non-BME组(P<0.05),BME组骨组织的坏死区、硬化区破骨相关蛋白和基因表达高于non-BME组(P<0.05)。结论髋关节疼痛与股骨头坏死BME呈正相关,过度活跃的破骨细胞参与BME时塌陷的发生,其分泌的Netrin-1蛋白上调介导相关疼痛机制。

关键词：股骨头坏死骨髓水肿疼痛塌陷破骨细胞 Netrin-1

基于深度迁移学习模型实现股骨头坏死与其他髋部疾病的X线片鉴别诊断

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中华骨科杂志 2023年第1期43卷 72-80页

作者：黄泽青刘予豪方汉军陈海诚王海彬陈镇秋周驰广州中医药大学第一附属医院三骨科广州510405

目的采用深度迁移学习方法实现基于正位X线图像的股骨头坏死(osteonecrosis of femoral head,ONFH)、发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of hip,DDH)与其他常见髋关节疾病的鉴别诊断。方法回顾性收集2018年1月至2020年12月... 详细信息

目的采用深度迁移学习方法实现基于正位X线图像的股骨头坏死(osteonecrosis of femoral head,ONFH)、发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of hip,DDH)与其他常见髋关节疾病的鉴别诊断。方法回顾性收集2018年1月至2020年12月在广州中医药大学第一附属医院就诊的ONFH、DDH及原发性髋关节骨关节炎、非感染性炎性髋关节病、股骨颈骨折等髋关节疾病患者的髋关节正位X线图像,建立临床数据集。通过图像旋转、翻转形式的数据增强方法扩展数据集,然后将数据集随机平分为训练集和测试集。将可迁移归一化技术引入ResNet-152深层神经网络模型,替换原有的批归一化技术,建立新的深度迁移学习模型。通过训练集训练该模型,随后评价该模型在测试集基于髋关节正位X线图像实现人工智能区分ONFH、DDH及其他髋关节疾病的效果。结果临床数据集共纳入1024髋的正位X线图像,共计542髋ONFH、296髋DDH、186髋其他髋关节疾病(原发性骨关节炎56髋、非感染性炎性髋关节病85髋、股骨颈骨折45髋)。通过数据增强方法扩展为包含6144髋的数据集。在训练集上对深度迁移学习模型进行100050次训练。该模型区分ONFH及其他髋关节疾病的二分类准确率最佳值达95.80%,区分ONFH、DDH及其他髋关节疾病的三分类准确率最佳值达91.40%。模型重复训练至50000次后分类准确率达到平台期。二分类及三分类任务平台期的准确率平均为95.35%[95%CI(95.33%,95.37%)]和90.85%[95%CI(90.82%,90.87%)]。结论深度迁移学习模型在初诊环节,可基于简便、经济的正位X线图像区分ONFH、DDH与其他的常见髋关节疾病。

关键词：人工智能深度学习诊断,鉴别股骨头坏死

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中青年陈旧性股骨颈骨折的股骨颈重建

中国修复重建外科杂志 2008年第10期22卷 1169-1172页

作者：陈镇秋何伟广州中医药大学第一附属医院髋关节中心广州510405

目的为中青年陈旧性股骨颈骨折寻求保留自身髋关节的理想治疗方法。方法2002年1月-2006年6月,对28例中青年陈旧性股骨颈骨折采用游离髂骨瓣重建股骨颈、空心加压螺钉和/或短柄动力髋螺钉内固定术治疗,其中19例联合旋股外侧血管束植入治... 详细信息

目的为中青年陈旧性股骨颈骨折寻求保留自身髋关节的理想治疗方法。方法2002年1月-2006年6月,对28例中青年陈旧性股骨颈骨折采用游离髂骨瓣重建股骨颈、空心加压螺钉和/或短柄动力髋螺钉内固定术治疗,其中19例联合旋股外侧血管束植入治疗。男23例,女5例;年龄19～55岁,平均37.6岁。均为闭合性骨折,左髋17例,右髋11例。骨折部位分型:头下型4例,经颈型17例,基底型7例。术前Harris评分为25～72分,平均49.6分。所有患者经X线检查未见骨痂生长;4例有股骨头硬化囊性变,经MRI检查证实为股骨头缺血性坏死。受伤至该次手术时间为1～21个月,平均8.6个月。结果28例均未发生伤口感染,5例患者出现股前外侧皮神经麻木,未予特殊处理,随访6个月好转。28例均获随访,随访时间20～72个月,平均35.8个月。25例术后4～8个月骨折愈合,愈合率为89.3%;3例骨折不愈合,行人工全髋关节置换。随访18个月内7例经MRI检查示股骨头缺血性坏死,发生率为25%。随访期间5例出现股骨头晚期塌陷,发生率为17.9%。术后Harris评分为27～100分,平均82.7分。肢体无明显短缩,步态基本正常。结论股骨颈重建术能恢复股骨头颈的大致正常解剖关系和股骨头的血运,促进骨折愈合,延缓或避免人工全髋关节置换,是中青年陈旧性股骨颈骨折保留自体髋关节的一种治疗方法。

关键词：股骨颈骨折重建骨不愈合