早期年輕股骨頭壞死保髖治療常用方法及效果

劉先哲 楊述華

·專家筆談·

早期年輕股骨頭壞死保髖治療常用方法及效果

劉先哲 楊述華

股骨頭壞死； 保髖治療； 方法

股骨頭壞死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)又稱缺血性壞死(avascular necrosis，AVN)，是造成青壯年髖關節殘疾的最常見原因之一。病因并不明。由于生物力學作用可能引起股骨頭塌陷，因而難以治療。在股骨頭塌陷的前期采用非關節置換手術治療，對于保護關節及延緩病理進程非常重要[1-2]。尋找安全、有效、微創的方法一直是骨科研究的重要課題。保髖治療的目的是緩解疼痛、重建髖關節功能，避免或延遲行人工髖關節置換術。ONFH保髖治療的適應證是相對的，早期的ONFH 更適宜保髖治療，年輕的病人尤其是青少年更適宜保髖治療[3-8]。

圖1 A：股骨頭髓芯減壓示意圖；B：股骨頭髓芯減壓 圖2 A：僅作髓芯減壓術；B ：8個月后右側股骨頭明顯塌陷

一、股骨頭髓芯減壓

髓芯減壓術對減輕疼痛有效。透視下打入2 mm定位針確定手術位置(包括正位和側位)，引入3.2 mm導針鉆入病變部位，股骨頭內多處鉆孔，操作簡單，一般能緩解疼痛，主要用于治療早期股骨頭壞死股骨頭塌陷前。但較弱的成骨能力，不能引導骨壞死的重構。組織學顯示在髓芯減壓區域有纖維肉芽組織增生，髓芯減壓術后3個月，髓芯減壓的隧道中，壞死的骨松質中充滿了纖維組織。目前，各學者對髓芯減壓的效果報道不一。髓芯減壓的原則是用10 mm規格的環鉆通過經皮穿孔減輕骨內壓。無癥狀、未塌陷、小范圍的病變可以獲得良好手術效果，但不能防止股骨頭塌陷。治療效果存在爭議(圖1)。但僅行髓芯減壓效果不佳(圖2)。

二、 髓芯減壓加骨移植

髓芯減壓加骨移植適用于Ⅰ～Ⅲ期股骨頭壞死患者。常用的人工骨誘導替代材料為添加了骨形態發生蛋白(BMP)及血小板濃縮生長因子(TGF-β，IG-F，VEG-F)的脫鈣骨基質(DBM)。使用脫鈣骨基質DBM的條件是骨頭經過脫鈣處理后生長因子才具備活性(骨形態發生蛋白是一種源于皮質骨及活性骨形成蛋白質)。合適的混合比例對于骨愈合，重構，皮質化有促進作用。有文獻報道植入上述骨材料治療早期股骨頭壞死其成功率可以達到87%(圖3)[9-13]。

三、干細胞治療

自體骨髓單個核細胞植入，應取髂骨骨髓血200 ml以上，體外分離出單個核細胞(不加培養基)，單純注入或由載體植入。骨壞死的病理生理學研究發現，股骨頭壞死成骨細胞的增殖活性降低，骨髓造血間室和基質部分基質干細胞的活性降低、數量減少，可能是一種骨細胞和基質細胞相關性疾病。因此，骨髓干細胞移植可能是治療骨壞死的一種有效方法。有報道回顧性分析了116例(189髖)病人行髓芯減壓及骨髓移植術的療效。病人獲得5～11年隨訪，平均隨訪7年。提示骨髓移植對早期骨壞死的治療是有效的，但其療效及安全性還需要大規模的臨床實驗進一步驗證[14-16]。

手術期細胞培養、手術條件、手術技術等均是影響療效的重要因素。目前尚在試驗階段，謹慎采用[17-20]。

四、帶或不帶血管自體腓骨移植

吻合血管的游離腓骨術(free vascularized fibular grafting，FVFG)可改善股骨頭內循環，提供有活力的骨形成細胞，起到骨誘導和骨發生的作用。對于Steinberg Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ期股骨頭尚未塌陷可嘗試采用。但手術較復雜且損傷大，不主張施行該手術(圖4)。

已有的研究多為不帶血管的腓骨移植術，不帶血管的腓骨獲取簡易，通過建立骨隧道，在壞死病灶清除后，腓骨可以對壞死部位提供有力的支撐，恢復其力學穩定性[21-22]。但由于腓骨無血運，與受區的相互愈合存在風險(圖5)。

五、經股骨轉子間截骨術

通過在髖部截骨，將健康的股骨頭旋轉至髖關節負重區，同時將壞死區移出負重區(圖6)，但故該技術并未改變ONFH 的病理過程，其原理為將壞死區旋轉至關節前方，使正常骨作為新負重區，目的是減輕疼痛，主要用于股骨頭壞死繼發骨性關節炎病人[23-24]。

圖3 A：雙側股骨頭壞死X線片；B：雙側股骨頭壞死MRI片；C 髓芯減壓加骨移植 圖4 帶血管腓骨移植

我們使用的經股骨轉子間內翻截骨術，對于年輕病人有一定效果。見圖7。

六、多孔鉭棒植入多孔鉭棒支撐技術

該技術是在髓芯減壓和腓骨移植的基礎上發展形成的，其手術適應證為早期的股骨頭壞死。美國食品藥品管理局(FDA)于2000年6月開始評價多孔鉭假體治療早期股骨頭壞死的安全性和有效性。起初在美國境內進行臨床試驗，然后在歐洲及其他地區應用，后進入中國大陸臨床使用[25]。由于對ONFH的認識不足、對鉭棒生物功能的過度認可以及適應證的過度放大，隨著時間的推移，臨床治療失敗病例逐漸增多[25-26]。目前仍有醫生采用此方法，我們認為該方法應該淘汰(圖8)。

七、股骨頭減壓加頭下支撐

該技術為楊述華等[27-29]創新，先后采用鈦網(圖9)、同種異體骨(圖10)和有人體松質骨的成分和多級結構人工骨支撐加骨移植(圖11)，可以完全成骨的新一代人工骨修復，操作簡單，效果明顯。

患側髖部墊高30°，患肢維持外展內旋位固定，常規消毒鋪巾；于大轉子下1 cm處向下作長約3 cm的外側中線縱行切口，切開外側筋膜，沿肌纖維方向鈍性分離股外側肌，暴露股骨近端外側皮質；在C臂X線機監視下將1枚導針經股骨頸鉆入到軟骨下骨的骨壞死區中央，用直徑9～13 mm的空心鉆頭沿導針鉆開股骨外側骨皮質，達到骨壞死區，采用特制的器械，經股骨頸刮除骨壞死區死骨，繼續沿導針鉆入至軟骨下骨約5 mm處，用外徑11～16 mm螺紋深1.5 mm的配套攻絲小心攻出至軟骨下骨約5 mm處；取鉆孔時收集的自體松質骨，在X線透視下用植骨器植入骨壞死區域，用植骨打壓器盡可能填塞壓實。將填塞緊密骨顆粒置于支撐架擰入攻絲好的隧道內。此方法為楊述華等為防止股骨頭塌陷而設計，此方法為壞死股骨頭軟骨下骨板提供足夠的力學支撐，生物力學支撐對負重區的軟骨下骨提供足夠的力學支撐，防止其塌陷。盡可能減少手術對股骨頭血供的破壞的微創手術。臨床隨訪結果表明，該手術用改良的髓芯減壓術減輕股骨頭骨內壓力，以增加其血供和減輕病人疼痛，同時可起到有力的持續支撐，植入骨加強其成骨過程，使骨吸收和新骨形成過程達到平衡，加強骨愈合，為關節軟骨提供足夠的力學支撐[29-31]。臨床證實有效率為95.8%，無并發癥發生。本方法創傷小，操作簡單，巧妙地解決了股骨頭內減壓同時支撐軟骨及成骨修復這一難題，是治療股骨頭壞死的新方法。

八、股骨頭壞死治療方法及方案選擇(圖12)

專家共識認為，股骨頭壞死的治療不管采用何種方法，對于塌陷前的治療，必須在修復塌陷的同時進行，防止發生新的塌陷。對于已發生塌陷的股骨頭壞死，在恢復形態的同時，要徹底修復壞死，恢復頭內、關節穩定，改善頭臼關系。因此，正確認識ONFH的發病特點，把握治療時機，合理選擇適應證，對提高保髖療效具有重要意義。

圖12 股骨頭壞死的治療方案選擇

[1] Kim SM，Lim SJ，Moon YW，et al.Cementless modular totalhiparthroplasty in patients younger than fifty with femoral head osteonecrosis：minimumfifteen-year follow-up[J].J Arthroplasty，2013，28(3)：504-509.

[2] Peled E，Davis M，Axelman E，et al.Heparanase role in thetreatment of avascular necrosis of femur head[J].Thromb Res，2013，131(1)：94-98.

[3] Win HL，Yang SH，Wimalaratne HK，et al.Chinese experience with metal-on-metal hip resurfacing[J].J Arthroplasty，2012，27(6)：968-975.

[4] Mont MA，Jones LC，Hungerford DS.Nontraumatic osteonecrosis of the femoral head：ten years later[J].J Bone Joint Surg Am，2006，88(5)：1117-1132.

[5] Beckmann J，Schmidt T，Schaumburger J，et al.Core decompression，or infusion following core decompression in thetreatment of bone edema syndrome and early avascular osteonecrosis of thefemoral head[J].Rheumatol Int，2013，33(6)：1561-1565.

[6] Yang S，Wu X，Xu W.Structural augmentation with biomaterial- loaded allograft threaded cage for the treatment of femoral head osteonecrosis[J].J Arthroplasty，2010，25(8)：1223-1230.

[7] Zalavras CG，Lieberman JR.Osteonecrosis of the femoral head：evaluation and treatment[J].J Am AcadOrthop Surg，2014，22(7)：455-464.

[8] Rajagopal M，Balch Samora J，Ellis TJ.Efficacy of core decompression as treatment for osteonecrosis of the hip：a systematic review[J].Hip Int，2012，22(5)：489-493.

[9] Martin JR，Houdek MT，Sierra RJ.Use of concentrated bone marrow aspirate and platelet rich plasma during minimally invasive decompression of the femoral head in the treatment of osteonecrosis[J].Croat Med J，2013，54(3)：219-224.

[10]Sen RK，Tripathy SK，Aggarwal S，et al.Early results of core decompression and autologous bone marrow mononuclear cells instillation in femoral head osteonecrosis：a randomized control study[J].?J Arthroplasty，2012，27(5)：679-686.

[11]Yamasaki T，Yasunaga Y，Ishikawa M，et al.Bone-marrow-derived mononuclear cells with a porous hydroxyapatite scaffold for the treatment of osteonecrosis of the femoral head：a preliminary study[J].J Bone Joint Surg，2010，92(3)：337-341.

[12]Gangji V，De Maertelaer V，Hauzeur JP.Autologous bone marrow cell implantation in the treatment of non-traumatic osteonecrosis of the femoral head：five year follow-up of a prospective controlled study[J].Bone，2011，49(5)：1005-1009.

[13]Wu XH，Yang SH，Duan DY，et al.A combination of granulocyte colony-stimulating factor and stem cell factor ameliorates steroid-associated osteonecrosis in rabbits[J].J Rheumatol，2008，35(11)：2241-2248.

[14]L.Helbig，H.G.Simank，M.Kroeber.Core decompression combined with implantation of a demineralised bone matrix for non-traumatic osteonecrosis of the femoral head[J].Arch Orthop Trauma Surg，2012，132(8)：1095-1103.

[15]Agarwala S，Shah S，Joshi VR.The use of alendronate in the treatment ofavascular necrosis of the femoral head：follow-up to eight years[J].J Bone Joint Surg Br，2009，91(8)：1013-1018.

[16]Bednarek A，Atras A，Gaga1a J，et al.Operative technique and results of core decompression and filling with bone grafts in the treatment of osteonecrosis of the femoral head[J].Joint Bone Spine，2013，80(2)：188-194.

[17]Chen C，Yang SH，Feng Y，et al.Impairment of two types of circulating endothelial progenitor cells in patients with glucocorticoidinduced avascular osteonecrosis of the femoral head[J].Joint Bone Spine，2013，80(1)：70-76.

[18]Gangji V，Hauzeur JP.Treating osteonecrosis with autologous bone marrow cells[J].Skeletal Radiol，2010，39(3)：209-211.

[19]Gangji V，De Maertelaer V，Hauzer JP.Autologous bone marrow cell implantation in the treatment of non-traumatic osteonecrosis of the femoral head：five year follow-up of a prospective controlled study[J].Bone，2011，49(5)：1005-1009.

[20]Houdek MT，Wyles CC，Martin JR，et al.Stem cell treatment for avascularnecrosis of the femoral head：current perspectives[J].Stem Cells Cloning，2014，7：65-70.

[21]Urbaniak JR，Coogan PG，Gunneson EB，et al.Treatment of osteonecrosis of the femoral head with free vascularized fibular grafting.A long-term follow-up study of one hundred and three hips[J].J Bone Joint Surg Am，1995，77(5)：681-694.

[22]楊述華.強化力學結構空心骨螺釘結合自體骨移植治療股骨頭壞死[J].中華骨科雜志，2006，26(5)：313-315.

[23]Amanatullah DF，Farac R，McDonald TJ，et al.Subtrochantericfracture following removal of a porous tantalum implant[J].Case Rep Orthop，2013，2013：946745.

[24]Ha YC，Nho JH，Koo KH.Transtrochanteric rotational osteotomy for femoralhead osteonecrosis.In：Koo K-H，Mont MA，Jones LC，editors.Osteonecrosis[J].Springer，2014：325-330.

[25]Zhao D，Zhang Y，Wang W，et al.Tantalum rod implantation and vascularized iliac grafting for osteonecrosis of the femoral head[J].Orthopedics，2013，36(6)：789-795.

[26]Veilette CJ，Mehdian H，Schemitsch EH，et al.Survivorship analysis and radiographic outcome following tantalum rod insertion for osteonecrosis of the femoral head[J].J Bone Joint Surg Am，2006，88(suppl 3)：48-55.

[27]ShuhuaYang，Cao Yang，Baoxing Li，et al.?Strengthen the mechanical structure of the clinical treatment of femoral head necrosis[J].Spine，2006，26(5)：313-316.

[28]Yang SH，Wu XH，Mei RC，et al.Biomaterial-loaded allograft threaded cage for the treatment of femoral head osteonecrosis in a goat model[J].Biotechnol Bioeng，2008，100(3)：560-5664.

[29]Yang SH，Fu DH，Yang C，et al.Clinical result of structural augmentation with cannulated bone screws for the treatment of osteonecrosisof the femoral head[J].Orthop Surg，2009，1(1)：42-46.

[30]Yang SH，Wu XH，Xu WH，et al.Structural augmentation with biomaterial-loaded allograft threaded cage for the treatment of femoral head osteonecrosis[J].J Arthroplasty，2010，25(8)：1223-1230.

[31]楊述華，吳星火，楊操，等.異體骨籠結合脫鈣骨基質和自體骨植入治療股骨頭壞死的臨床觀察[J].中華關節外科雜志(電子版)，2008，2(1)：7-10.

(本文編輯：徐文聃)

10.3969/j.issn.1005-6483.2017.08.005

430022 武漢，華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院骨科

2017-05-08)