不同SBTOCS 分型的股骨頭壞死患者保髖治療后股骨頭塌陷、頭臼匹配度、髖關節穩定度對比觀察

袁強 ，董一平 ，張寧 ，荊振昊 ，張穎

1 河南中醫藥大學洛陽研究生培養工作部，河南洛陽 471002；2 河南省洛陽正骨醫院（河南省骨科醫院）髖關節外五科

股骨頭壞死是一種源于股骨頭末梢血液循環受損的臨床疾病，患病率為0.73%，位于髖關節疾病的首位［1-2］。股骨頭塌陷是股骨頭壞死重要的病理轉歸事件，股骨頭在塌陷后，通常會出現兩種情況，趨于穩定或塌陷后趨于不穩定。“帶塌陷生存”的理念表明，如果股骨頭壞死塌陷后趨于穩定，就有可能在對癥治療后較好地修復壞死，使患者獲得較好的髖關節功能，從而最大限度地減少對生活質量的影響［3-4］。既往研究［3］指出，骨髓水腫分級與股骨頭“帶塌陷生存”之間具有相關性，可以用來指導股骨頭“帶塌陷生存”治療。但是由于骨髓水腫具有自愈性，一般6～9個月可以自行緩解［5］，那么對出現在骨髓水腫消退過程中或者消退后的股骨頭“帶塌陷生存“狀況仍無準確的評估方式。ZHANG 等［6］提出的股骨頭壞死“硬化帶”分型（SBTOCS）充分考慮了硬化帶的形狀與力學傳導之間的關系，在預判股骨頭塌陷后穩定性方面具有一定的優勢，也許能作為預判股骨頭壞死能否實現帶“塌陷生存”的重要參考指標。我們對股骨頭壞死患者進行了SBTOCS 分型，比較了不同SBTOCS 分型的股骨頭壞死患者保髖治療后的股骨頭穩定性（股骨頭塌陷、股骨頭髖臼匹配度、髖關節穩定度），探討SBTOCS 分型在預判股骨頭壞死能否實現“帶塌陷生存”的可行性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇 2014 年 3 月～2019 年 6 月在河南省洛陽正骨醫院（河南省骨科醫院）確診為股骨頭壞死患者149 例（239 髖），其中男108 例（173 髖）、女41 例（66 髖），年齡19～65（41.2 ± 10.7）歲，X 射線片顯示左側股骨頭壞死塌陷31 例、右側28 例、雙側90 例。末次隨訪時，正位X 射線片上沒有顯示進一步股骨頭塌陷64 髖（27%），蛙位X 射線片上沒有顯示進一步股骨頭塌陷65 髖（27%）；正位X 射線片顯示0～2 mm 的股骨頭塌陷76 髖（32%），蛙位X 射線片顯示0～2 mm 的股骨頭塌陷88 髖（37%）；正位X 射線片顯示＞2 mm 的股骨頭塌陷 99 髖（41%），蛙位X 射線片顯示2～4 mm 的股骨頭塌陷86 髖（36%）。納入標準：①符合非創傷性股骨頭壞死診斷標準［7］；②性別不限，年齡＞18歲；③患者已經在接受治療前1 個月內行髖關節MRI、X 射線檢查，至少獲得連續2 次相隔兩年以上的影像學資料；④股骨頭已塌陷，符合ARCO Ⅲ期或ARCO Ⅳ期診斷標準［8］；⑤自愿接受非手術保髖治療。排除標準：①骨腫瘤；②股骨近端嚴重骨質疏松癥；③合并骨髖關節滑膜炎病者；④未簽署知情同意書。均采用非手術治療（股骨頭壞死愈膠囊口服，5 粒/次，2～3 次/d；髖關節骨康操）。根據SBTOCS 分型方法［篩選出冠狀位上能夠顯示完整股骨頭的T1WI MRI 圖像，根據每一層硬化帶的形狀進行打分，總分除以層數得出平均穩定指數（ASI），并得到新分型：①穩定型；②中度不穩定型；③極度不穩定型［6］］，將患者分為穩定型（ASI＞6 分）25 髖，中度不穩定型（3 分≤ASI≤6分）39髖，極度不穩定型（ASI＜3分）54髖。

1.2 正、蛙位X 射線片上股骨頭塌陷進展的評估股骨頭塌陷通過正、蛙位X線片上的同心圓來評估。根據雙髖正位或蛙位X 射線片確定股骨頭中心點，使用0.5 mm間距的同心圓模板測得股骨頭半徑，在股骨頭中心點垂直線，測得股骨頭中心點到股骨頭頂距離。股骨頭塌陷程度=股骨頭半徑-中心點到股骨頭頂距離。得到三種情況，分別為：①塌陷沒有進展；②塌陷0～2 mm；③塌陷＞2 mm［9-10］。

1.3 股骨頭髖臼（頭臼）匹配情況的評估 使用影像學軟件在正位片和蛙位片上畫股骨頭和髖臼的圓心，如果兩個圓心重合則定義為同心。依據股骨頭和髖臼是否呈同心圓來判斷頭臼匹配度。①匹配：頭臼在髖關節正、蛙位X 射線片上呈現出的均是同心圓關系；②相對匹配：頭臼在蛙位或正位X 射線片上呈現出的是同心圓關系；③不匹配：頭臼在正蛙位X 射線片上呈現出的均不是同心圓關系。

1.4 髖關節穩定程度的評估 以髖臼對股骨頭包容情況作為評估髖關節穩定度主要標準，首先分析髖關節正位X 線片上顯示的沈通氏線連續情況，如果沈通氏線不連續，就測量髖臼淚滴點到股骨頭內側緣垂直切線的距離。單側患病，就以正常側為參照；雙側患病則參考最初發生壞死時股骨頭的影像學資料。可以得到以下三種情況，①穩定：沈通氏線連續且髖臼對股骨頭包容較好；②相對穩定：脫位＜5 mm；③不穩：脫位＞5 mm。

1.5 統計學方法 采用Rx64 4.0.5 軟件。計數資料比較采用列聯表χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同SBTOCS 分型股骨頭壞死患者非手術保髖治療后X 射線正、蛙位片股骨頭塌陷進展情況不同SBTOCS 分型股骨頭壞死患者非手術保髖治療后X 射線股骨頭塌陷進展情況比較，χ2分別為161.59、149.33，P均＜0.01，見表1。

表1 不同SBTOCS分型股骨頭壞死患者X射線正、蛙位片股骨頭塌陷進展情況

2.2 不同SBTOCS 分型股骨頭壞死患者非手術保髖治療后X射線上股骨頭與髖臼匹配度比較 股骨頭壞死患者SBTOCS 分型為穩定型者股骨頭與髖臼匹配度為匹配者38 例（66.7%）、相對匹配者8 例（14.0%）、不匹配者11例（19.3%）；中度不穩定型者分別為10（12.6%）、54（68.4%）、15 例（19.0%），重度不穩定型者分別為6（5.9%）、19（18.4%）、78 例（75.7%）。不同SBTOCS 分型股骨頭壞死患者非手術保髖治療后X 射線上股骨頭與髖臼匹配度比較，χ2=150.00，P＜0.01。

2.3 不同SBTOCS 分型股骨頭壞死患者非手術保髖治療后X射線上髖關節穩定度比較 股骨頭壞死患者SBTOCS 分型為穩定型者髖關節穩定度為穩定者40 例（70.2%）、相對穩定者10 例（17.5%）、不穩定7 例（12.3%），中度不穩定型分別為18（22.8%）、48（60.8%）、13例（16.4%），重度不穩定型分別為12（11.6%）、11（10.7%）、80 例（77.7%）。不同 SBTOCS 分型股骨頭壞死患者非手術保髖治療后X 射線上髖關節穩定度比較，χ2=142.45，P＜0.01。

3 討論

股骨頭壞死是一種進行性缺血性髖關節疾病，股骨頭壞死患者如果沒有得到早期干預，位于股骨頭內的骨小梁很有可能會出現微骨折，約80%患者將在 1～4 年內發展為股骨頭塌陷［11-13］。既往研究［14-16］指出，股骨頭塌陷是由骨穩態失衡引起的，與生物力學因素直接相關，壞死病灶的位置和大小通常被認為是股骨頭塌陷的重要危險因素，比如當壞死面積較大或病灶位于股骨頭外側時更有可能進展為塌陷。但是也有學者認為，股骨頭壞死部分和非壞死部分的分界線在病變開始時就已經出現，在整個壞死過程中基本保持不變，如果僅考慮病灶大小和位置，股骨頭塌陷風險便也是靜態的［17-18］。然而，在股骨頭壞死發展的過程中，邊界內的壞死病變也經歷了一系列的病理過程，而且股骨頭內部的骨性結構在壞死的各個階段也各不相同，這使得股骨頭塌陷成為一個動態的過程。因此僅僅通過股骨頭壞死病變位置和大小來預判股骨頭壞死塌陷或者塌陷進展是有爭議的，也已經有學者對此提出了相反的觀點［19］。

由于股骨頭在塌陷后可能出現兩種轉歸：①塌陷后趨于穩定，②塌陷后趨于不穩定，那么探究導致這兩種不同轉歸的關鍵因素才是準確預判塌陷后股骨頭穩定性的關鍵所在。既往研究指出，股骨頭塌陷或塌陷進展的觸發機制都與應力集中有關。股骨頭壞死患者MRI 及CT 上顯示的不規則帶狀密度增高影即是硬化帶，常出現在壞死組織與正常組織交界處［20］。劉朝暉等［21］利用三維有限元模型對股骨頭不同壞死區病灶的應力指數進行分析后發現，硬化帶的形狀在很大程度上會影響股骨頭塌陷的情況。ZHANG 等［6］對 89 例股骨頭壞死患者的 MRI、CT 進行觀察后也發現，硬化帶形態的穩定性決定了股骨頭的穩定性。由此可見，硬化帶穩定的形態對股骨頭的穩定性至關重要。另外，硬化帶作為力學誘導下的產物，如果股骨頭壞死后不穩定，那么新的硬化帶就可能會隨著股骨頭塌陷而形成，如果新形成的硬化帶不具有穩定性，就有可能會導致進一步的股骨頭塌陷，從而進入惡性循環。因此，分析股骨頭壞死不同時期硬化帶的形態與股骨頭穩定性之間的關系對于動態地把握股骨頭塌陷后轉歸是至關重要的。

硬化帶是壞死修復中生物力學傳導誘導下的產物，也是阻止股骨頭塌陷產生的重要因素。有學者在研究后發現，如果在軟骨下形成完整的硬化帶，又或在股骨頭壞死組織近端形成的硬化帶數量足夠多，就可以起到預防或者延遲股骨頭塌陷的作用。但是通過臨床觀察后卻發現，如果硬化帶不具備穩定的形態（比如說X型、S型等硬化帶：X型硬化帶在力傳導中類似于折疊凳子，頂部有很大的向外張力，股骨頭受壓時趨于扁平，因此不具有穩定性；S 型硬化帶在力傳導中類似于彈簧，具有可壓縮性和彈性，因此也不具有穩定性），那么就很難在受力時對股骨頭起到有效支撐作用，甚至還有可能出現斷裂，患者最終也會出現股骨頭塌陷。另外也有研究指出，在股骨頭壞死區出現硬化帶后，可能會加速股骨頭壞死的塌陷，這與股骨頭受力通常從較硬的硬化帶傳導有關。如果出現在壞死股骨頭的囊性改變和硬化帶的之間的距離比較近，就很可能會造成股骨頭內不穩定［22］，而這種情況的出現可能也與硬化帶不具備穩定性有關。

股骨頭壞死塌陷常被當做是關節置換的前奏，預示著預后不良［23］，因此眾多關于股骨頭壞死保髖的治療都是圍繞著預防股骨頭塌陷展開的。患者一旦出現了股骨頭壞死塌陷的情況，通常意味著保髖失敗，進一步發展就需要進行全髖關節置換［24］。股骨頭壞死是一種好發于中青年的疾病，如果過早地進行關節置換，很有可能就意味著許多患者后期需要遭受二次甚至三次翻修手術，這會嚴重影響患者的生活質量，增加心理負擔和經濟負擔。

有學者認為，輕度股骨頭塌陷對股骨頭壞死的長遠療效的影響并不是決定性的，只要在正確治療后能滿足“帶塌陷生存”的條件，配合減重等措施就有可能實現“帶塌陷生存”，推遲甚至是避免關節置換［23］。另外通過臨床觀察可以發現，有許多年輕患者，雖然影像學顯示股骨頭壞死已經出現了塌陷，依舊保留著較好的髖關節功能，在滿足正常的工作需求的同時對生活質量的影響也比較小，我們可以將這一類患者稱之為“帶塌陷生存”適應證者。對于這類患者如果只是一味地進行關節置換是不合理的。醫生應該將治療的重心放在改善患者股骨頭的穩定性和髖關節功能上。基于該理論，如果能針對”帶塌陷生存”的條件建立一個評估系統將是十分有意義的，這樣就可以在”帶塌陷生存”治療開始前對其可行性進行評估，篩選出有較大可能實現”帶塌陷生存”的患者進行精準治療，使患者少走彎路。

通過分析不同形狀硬化帶的生物力學特性得出的平均穩定指數可以對股骨頭穩定性做出定量評估，通過該指數建立的硬化帶分型可以直接反映股骨頭的穩定狀況。基于該認識，推測SBTOCS 分型可能和”帶塌陷生存”之間具有相關性。本研究在對納入病例進行分析后發現，股骨頭塌陷后SBTOCS分型的級別越高，非手術保髖治療后在X 射線上出現的正蛙位股骨頭塌陷進展越明顯，髖關節頭臼匹配度、髖關節穩定度越低。提示對于股骨頭塌陷后重度不穩定型的患者，非手術保髖預后一般不好，因此不建議采取該方式治療；對于一些股骨頭塌陷后穩定型患者，有較大希望在非手術保髖治療后獲得較高髖、關節穩定度和股骨頭臼匹配度，從而實現“帶塌陷生存”；對于股骨頭塌陷后中度不穩定型患者，雖然一部分在非手術保髖治療后影像學表現尚可，但與穩定型患者之間存在較大差距，因此要想真正獲得“帶塌陷生存“，還需要進一步探討有效保髖方法。

綜上所述，SBTOCS 的分型在設計上充分考慮了帶塌陷后股骨頭的空間力學和結構，更加符合股骨頭的生物動力學特征，從而進一步增強了預測塌陷后股骨頭穩定性的精度，更加有助于指導“帶塌陷生存”的治療。另外，未來隨著電子圖像識別技術在計算機中應用發展，將進一步改善和提高SBTOCS分型的處理速度和準確率，有助于推動股骨頭壞死患者個體化、精準治療。