應(yīng)用關(guān)節(jié)鏡技術(shù)微創(chuàng)治療股骨頭早期壞死

楊新明石蔚杜雅坤張磊胡長(zhǎng)波姚堯孟憲勇

股骨頭壞死 (osteonecrosis of the femoral head，ONFH)即股骨頭缺血性壞死，是由于各種原因引發(fā)股骨頭血運(yùn)破壞所導(dǎo)致的一種嚴(yán)重影響髖關(guān)節(jié)功能的疾病，多見(jiàn)于20～50歲青壯年患者[1]。早期如未得到有效的治療，5%到10%患者最終會(huì)因股骨頭和軟骨下板塌陷須行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療[2]。手術(shù)是延緩ONFH發(fā)展和防止股骨頭塌陷并且保留自身股骨頭的基本方法和前提[3]。筆者自2003年4月～2013年12月，應(yīng)用關(guān)節(jié)鏡技術(shù)微創(chuàng)髓芯減壓、植骨、羥基磷灰石涂層鈦棒支撐治療 ONFHⅡ期患者，經(jīng)隨訪此方法臨床效果好，現(xiàn)報(bào)道分析如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

病例選擇標(biāo)準(zhǔn)：按國(guó)際骨科循環(huán)學(xué)會(huì)(Association Research Circulation Osseous，ARCO)分類，ONFH病變屬于Ⅱ期患者；骨骼發(fā)育成熟的成年人；經(jīng)6個(gè)月正規(guī)非手術(shù)治療無(wú)效，髖部疼痛加重影響髖關(guān)節(jié)功能；隨訪資料完整。

病例排除標(biāo)準(zhǔn)：青少年；ARCO分類Ⅰ期、Ⅲ期和Ⅵ期ONFH患者；近期有免疫抑制藥應(yīng)用；有股骨頸骨折手術(shù)史；髖關(guān)節(jié)有感染史；缺乏完整的臨床隨訪資料。

臨床資料：將2003年至2013年住院期間，符合病例選擇標(biāo)準(zhǔn)的58例（74個(gè)股骨頭）ONFH患者，最大年齡56歲，最小年齡30歲，平均年齡37.2±5.2歲；男41例，女17例；患病股骨頭例數(shù)，單側(cè)股骨頭壞死42例（左側(cè)12例，右側(cè)30例），雙側(cè)股骨頭壞死16例；發(fā)病時(shí)間10～28個(gè)月，平均病程18個(gè)月；ONFH致病誘因與ARCO分期（見(jiàn)表1）。

表1，58例（74個(gè)股骨頭）ONFH患者ARCO分期與致病誘因（個(gè)）

1.2 方法

植骨材料制備：骨誘導(dǎo)材料 (OAM)是由骨形成蛋白（Bone Morphogenetic Protein，BMP）+具有天然孔隙的人工骨 (載體)構(gòu)成[4]；將2 g小碎塊狀OAM產(chǎn)品置于含慶大霉素16萬(wàn)U的生理鹽水100 mL中復(fù)水15 min取出，放入20 mL注射器針筒中，在髂前上棘處每側(cè)選取2個(gè)穿刺點(diǎn)，每點(diǎn)針吸自體骨髓（Autologous red bone marrow，ARBM）2～3 mL共10 mL，迅速滴到針筒中骨碎塊，使ARBM均勻浸透骨誘導(dǎo)活性材料 (Osteoinductive absorbing Material，OAM)，將復(fù)合ARBM的OAM制備成含有骨誘導(dǎo)因子、骨髓細(xì)胞及細(xì)胞載體為一體的組織工程骨。

羥基磷灰石涂層鈦棒：國(guó)家發(fā)明專利ZL 201120071962.8和實(shí)用新型專利ZL 200920266161.X。

手術(shù)方法：髖關(guān)節(jié)外側(cè)入路，大轉(zhuǎn)子下2 cm處縱形切開(kāi)皮膚1.5 cm，分開(kāi)肌層，C型臂X線機(jī)透視下將2 mm導(dǎo)針鉆入股骨頭壞死區(qū)域中央，將1.5 cm直徑工作通道管套入，用6 mm、8 mm、10 mm空心鉆依次擴(kuò)孔至股骨頭軟骨面下2 mm，髓芯減壓，經(jīng)此骨隧道插入關(guān)節(jié)鏡對(duì)病變部位進(jìn)行觀察，透視引導(dǎo)下刮除股骨頭囊性變內(nèi)的壞死骨組織及硬化邊緣。關(guān)節(jié)鏡觀察確認(rèn)病變刮除干凈，用擊入器通過(guò)隧道將植骨材料植入股骨頭病變刮除區(qū)，適當(dāng)壓緊，將長(zhǎng)度合適的羥基磷灰石涂層空心鈦棒旋入距離股骨頭軟骨面下5 mm，逐層閉合傷口，本組手術(shù)實(shí)施操作均為第一作者完成。

1.3 術(shù)后康復(fù)

術(shù)后所有患者均行患側(cè)下肢CPM鍛煉，并且扶雙拐支撐保護(hù)不少于6個(gè)月。單側(cè)股骨頭壞死術(shù)后扶雙拐3個(gè)月逐漸負(fù)重行走，雙側(cè)股骨頭壞死術(shù)后臥床不少于3個(gè)月，以后扶雙拐輕負(fù)重行走，6個(gè)月逐漸扶雙拐負(fù)重行走。

1.4 術(shù)后療效評(píng)價(jià)方法

視覺(jué)模擬評(píng)分 (visua analogue scales,VAS)作為疼痛評(píng)價(jià)指標(biāo)；Harris評(píng)分作為髖關(guān)節(jié)功能評(píng)價(jià)指標(biāo)；X線影像學(xué)作為觀察股骨頭壞死治療后的穩(wěn)定情況：術(shù)后分期與術(shù)前分期比較好轉(zhuǎn)或無(wú)進(jìn)展視為穩(wěn)定，如果術(shù)后與術(shù)前分期比較同一個(gè)分期內(nèi)發(fā)生亞期病變進(jìn)展加重視為不穩(wěn)定，病變發(fā)展為病變股骨頭軟骨關(guān)節(jié)面發(fā)生塌陷或Ⅲ期視為惡化。臨床療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以“改善”、“無(wú)變化”和“加重”表示；改善：患髖疼痛 VAS評(píng)分與術(shù)前比較緩解≥50%，髖關(guān)節(jié)功能Harris評(píng)分與術(shù)前比較改善≥50%，X線表現(xiàn)穩(wěn)定；無(wú)變化：患髖疼痛VAS評(píng)分與術(shù)前比較緩解＜50%，髖關(guān)節(jié)功能Harris評(píng)分與術(shù)前比較改善＜50%，X線影像學(xué)顯示穩(wěn)定或不穩(wěn)定；加重：患側(cè)Harris髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分和VAS疼痛評(píng)分均較術(shù)前差，X線表現(xiàn)惡化。以病變術(shù)后惡化行髖關(guān)節(jié)置換（THA）作為觀察終點(diǎn)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件為SPSS 13.5，用方差分析處理多組計(jì)量資料，用檢驗(yàn)處理同組比較數(shù)據(jù)。 =0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)；以THA或隨訪36個(gè)月時(shí)間點(diǎn)作為最終觀察點(diǎn)。

2 結(jié)果

本組隨訪時(shí)間24～36個(gè)月，平均32個(gè)月，其中10例末次隨訪時(shí)股骨頭塌陷行 THA，其致病誘因均有大量服用激素史。本組所有病例術(shù)后病理組織學(xué)顯示為骨壞死。

2.1 手術(shù)前后患側(cè)髖關(guān)節(jié)VAS和Harris評(píng)分結(jié)果

術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)與術(shù)前比較均有差異＜0.05，但術(shù)后24個(gè)月與12個(gè)月相比較無(wú)差異＞0.05（見(jiàn)表 2）。

2.2 手術(shù)前后X線分期變化評(píng)價(jià)結(jié)果

X線手術(shù)前后觀察 ONFH分期變化情況，術(shù)后隨訪第24月有ⅡB期5例（5個(gè)股骨頭）股骨頭病變加重發(fā)展為ⅡC期，其中1例股骨頭病變?cè)冖駽期穩(wěn)定，其余4例股骨頭病變繼續(xù)加重發(fā)展為Ⅲ期并且實(shí)施THA；術(shù)后24個(gè)月有6例（6個(gè)股骨頭）原ⅡC期ONFH發(fā)生關(guān)節(jié)軟骨面塌陷，病變惡化6個(gè)月后實(shí)施THA（見(jiàn)表3）。

表3，手術(shù)前后X線分期變化結(jié)果

2.3 術(shù)后臨床療效評(píng)價(jià)結(jié)果

末次隨訪時(shí)手術(shù)后總的改善率為 79.72%，改善率最好為ⅡA期93.33%，次之為ⅡB期82.35%，最差為ⅡC期68%，無(wú)變化和加重病例全部為激素誘因?qū)е翺NFH（見(jiàn)表4）。

表4，術(shù)后臨床療效

3 討論

3.1 ONFH保存自身股骨頭治療原則

ONFH臨床治療方法較多，但學(xué)術(shù)上公認(rèn)的ONFH治療最理想方法是保留股骨頭，治療最佳時(shí)機(jī)是早期干預(yù)。依據(jù)患者個(gè)體情況盡早積極實(shí)施保存自身股骨頭且防止其塌陷的微創(chuàng)手術(shù)，包括股骨頭髓芯減壓、病灶清除、改善微循環(huán)、促進(jìn)骨修復(fù)和骨再生，在骨壞死修復(fù)前維持股骨頭局部解剖結(jié)構(gòu)及力學(xué)強(qiáng)度，阻止股骨頭塌陷[5-8]。本課題的技術(shù)原理就是利用關(guān)節(jié)鏡技術(shù)在C型臂X線機(jī)透視和關(guān)節(jié)鏡引導(dǎo)下，清除ONFH病灶，將復(fù)合ARBM的OAM填塞于病灶區(qū)，可以促進(jìn)骨修復(fù)，鈦棒支撐股骨頭維持力學(xué)強(qiáng)度，防止股骨頭關(guān)節(jié)面塌陷，符合ONFH保留股骨頭治療原則。

3.2 微創(chuàng)關(guān)節(jié)鏡輔助下病灶清除

關(guān)節(jié)鏡微創(chuàng)技術(shù)在本文手術(shù)中的應(yīng)用目的是通過(guò)股骨頸髓芯減壓通道直視下觀察 ONFH病變區(qū)壞死骨組織、游離或松動(dòng)的硬化骨、囊腔硬化壁是否徹底刮除，股骨頭軟骨面下區(qū)域有否塌陷，精準(zhǔn)引導(dǎo)手術(shù)操作，避免術(shù)中刮除骨質(zhì)過(guò)多誤傷關(guān)節(jié)面。在 C型臂 X線透視及關(guān)節(jié)鏡直視引導(dǎo)下，用刮匙經(jīng)髓芯減壓隧道精準(zhǔn)實(shí)施股骨頭內(nèi)壞死病灶清除，將硬化和缺血松動(dòng)骨刮除，邊觀察邊清除，當(dāng)關(guān)節(jié)鏡顯示股骨頭內(nèi)病灶清除區(qū)創(chuàng)面有均勻滲血新鮮骨組織顯露時(shí)髓芯減壓病灶清除停止（見(jiàn)圖1），然后將植骨材料通過(guò)股骨頸髓芯減壓隧道植入股骨頭內(nèi)并且用鈦棒作為股骨頭下機(jī)械支撐。國(guó)內(nèi)外以往股骨頭髓芯減壓均在C型臂X線機(jī)平面透視下盲視下手術(shù)，不知道手術(shù)器械包括刮匙或磨鉆到?jīng)]到病灶部位，不知道刮匙刮的部位是不是病灶部位，刮的深淺不知道，是否刮除徹底不知道，是否完全刮除壞死骨和硬化骨根本不知道，是否到了有新鮮血運(yùn)骨質(zhì)部位不知道，一切都是在盲視下手術(shù)，不能做到有的放矢；再者，過(guò)去只做盲視下髓芯減壓，忽略髖關(guān)節(jié)腔的情況，髖關(guān)節(jié)腔就是股骨頭的外部環(huán)境，內(nèi)外兼顧是保證療效的關(guān)鍵，而應(yīng)用關(guān)節(jié)鏡直視下觀察、引導(dǎo)、指示手術(shù)操作具有診斷定位準(zhǔn)確、手術(shù)微創(chuàng)、病灶清除徹底優(yōu)點(diǎn)，起到內(nèi)外兼治，與以往盲視下手術(shù)相比具有精準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)，克服既往髓芯減壓病灶清除初期僅能透視不能直視觀察下指導(dǎo)手術(shù)的盲目性，真正做到徹底病灶刮除、有效植骨充填、永久力學(xué)支撐的治療理念[9,10]。

圖1，A關(guān)節(jié)鏡觀察股骨頭內(nèi)囊性變及缺血壞死骨組織；B關(guān)節(jié)鏡觀察股骨頭內(nèi)病變及缺血松動(dòng)的硬化骨；C關(guān)節(jié)鏡觀察股骨頭內(nèi)病變刮除徹底后血運(yùn)好（彩圖見(jiàn)插頁(yè)）。

3.3 復(fù)合ARBM的OAM植骨促進(jìn)骨修復(fù)

在不需體外培養(yǎng)情況下，抽取 ARBM 后直接與具有天然孔隙并且含有BMP的人工骨復(fù)合后立即植入，被稱為“非細(xì)胞型組織工程化骨”，該方法操作簡(jiǎn)便，臨床實(shí)用性強(qiáng)[3,4]。OAM自身結(jié)構(gòu)即提供了BMSC生長(zhǎng)的支架，增強(qiáng)其在股骨頭局部聚積，保證植入的BMSC和OAM自身的BMP數(shù)量不流失，同時(shí)又具有骨誘導(dǎo)和骨傳導(dǎo)兩種作用[11-15]，ARBM與OAM復(fù)合構(gòu)建成具有種子細(xì)胞、骨生長(zhǎng)因子和吸附載體為一體的非細(xì)胞型組織工程骨，獨(dú)特的結(jié)合方式，在 BMP的誘導(dǎo)下，ARBM中BMSC通過(guò)軟骨化骨形成新骨，促進(jìn)股骨頭內(nèi)骨修復(fù)[16]。

3.4 鈦棒支撐防止股骨頭塌陷

臨床研究發(fā)現(xiàn)，ONFH髓芯減壓病灶清除后，無(wú)論是遺留的股骨頸減壓隧道還是股骨頭壞死區(qū)域骨缺損，均可使原來(lái)薄弱的股骨頭因缺乏骨質(zhì)結(jié)構(gòu)支撐，導(dǎo)致應(yīng)力集中更加速自身股骨頭軟骨面塌陷；隨著血運(yùn)的重建ONFH修復(fù)過(guò)程中破骨和骨吸收的速度往往大于新骨形成，盡管對(duì)股骨頭病灶清除的空腔進(jìn)行了植骨，但植入的骨質(zhì)缺乏即刻及永久機(jī)械支撐，在人體體重長(zhǎng)久持續(xù)作用下植入骨僅有的微軟支撐作用將逐步消失，引發(fā)股骨頭塌陷[17]。因此，ONFH病灶清除后植骨除了填充骨缺損恢復(fù)解剖組織結(jié)構(gòu)、加速其血管化促進(jìn)骨修復(fù)、增加股骨頭病灶清除腔內(nèi)力學(xué)強(qiáng)度之外，采用羥基磷灰石（HA）涂層空心鈦棒置入股骨頭頸內(nèi)及股骨頭負(fù)重壞死區(qū)，HA涂層可使鈦棒-骨界面形成牢固的骨結(jié)合，股骨頭內(nèi)的不規(guī)則斷裂帶獲得加固穩(wěn)定，改善股骨頭、頸部的生物力學(xué)特性，為有可能發(fā)生股骨頭關(guān)節(jié)面塌陷部位的軟骨下骨提供結(jié)構(gòu)性和力學(xué)性永久支撐，后者支撐有利于恢復(fù)且保持髖臼與股骨頭對(duì)應(yīng)的同心圓結(jié)構(gòu)具有重要作用[3-5,9]（見(jiàn)圖2）。

圖2，A術(shù)前X線示右股骨頭外上方負(fù)重區(qū)囊性變及周邊骨質(zhì)硬化；B術(shù)前CT示右股骨頭囊性變中心有缺血壞死骨；C術(shù)前MRI示右股骨頭外上前方的異常信號(hào)區(qū)；D術(shù)后3年復(fù)查鈦釘支撐良好股骨頭負(fù)重區(qū)無(wú)塌陷。

3.5 療效分析

通過(guò)對(duì)臨床療效評(píng)價(jià)指標(biāo)分析，隨著時(shí)間的推移，VAS評(píng)分指數(shù)逐漸下降，Harris評(píng)分指數(shù)逐漸上升，各時(shí)間點(diǎn)手術(shù)前后比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明微創(chuàng)關(guān)節(jié)鏡輔助下精準(zhǔn)病灶清除、植骨、鈦棒支撐防止股骨頭塌陷具有緩解疼痛、髖關(guān)節(jié)功能改善、優(yōu)化評(píng)分指數(shù)作用，特別是手術(shù)后早期（6～12個(gè)月）和后期（24～36個(gè)月）這段時(shí)間改善作用明顯。但手術(shù)后中期（12～24個(gè)月）各項(xiàng)指數(shù)評(píng)分比較無(wú)顯著變化，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，結(jié)合區(qū)間個(gè)性化數(shù)據(jù)分析，個(gè)別病例VAS評(píng)分有升高、Harris評(píng)分有降低，說(shuō)明這個(gè)時(shí)間段有疼痛加重并且影響髖關(guān)節(jié)功能的病例存在（見(jiàn)表2）。

通過(guò)對(duì) X線分期評(píng)價(jià)結(jié)果分析，術(shù)后12～24個(gè)月區(qū)間內(nèi)，原ⅡB期病例術(shù)后有5例（5個(gè)股骨頭）病變加重發(fā)展成ⅡC期，其中1例股骨頭病變?cè)冖駽期穩(wěn)定，其余4例股骨頭病變繼續(xù)加重發(fā)展為Ⅲ期并且實(shí)施 THA；原ⅡC期病例術(shù)后有6例（6個(gè)股骨頭）病變進(jìn)展Ⅲ期并且發(fā)生股骨頭塌陷，最終行THA。通過(guò)表1和表3以及隨訪資料可知，進(jìn)展為Ⅲ期并且最終行THA的10例患者均為激素性致病誘因。其余各期病例 X線影像學(xué)觀察手術(shù)前后分期穩(wěn)定，病變修復(fù)及鈦棒支撐良好，股骨頭關(guān)節(jié)面無(wú)塌陷，髖關(guān)節(jié)無(wú)退變（見(jiàn)表3）。

應(yīng)用關(guān)節(jié)鏡技術(shù)微創(chuàng)病灶清除、植骨、鈦棒支撐治療早期 ONFH末次隨訪顯示，此方法術(shù)后總改善率為79.72%，對(duì)于ⅡA期ONFH改善率最好為93.33%，ⅡB期改善率次之為82.35%，ⅡC期改善率最低為68%，無(wú)變化及加重病例均為激素誘因 ONFH（表4），更加說(shuō)明微創(chuàng)關(guān)節(jié)鏡輔助下手術(shù)對(duì)ONFH早期病變特別是ARCO分期ⅡA、ⅡB期病變?cè)诟纳漂熜Х矫嫘Ч罴眩m然由外傷性、酒精性或特發(fā)性誘因?qū)е碌蘑駽期ONFH患者術(shù)后療效亦較好，但通過(guò)手術(shù)和病理組織學(xué)觀察激素性 ONFH以骨破壞吸收和肉芽組織形成瘢痕增生為主，而與之相反地骨修復(fù)和成骨能力較弱，術(shù)后2年內(nèi)激素對(duì)成骨活性持續(xù)抑制作用依然存在，即發(fā)生進(jìn)行性骨丟失和骨壞死，導(dǎo)致金屬內(nèi)置物固定失效且發(fā)生松動(dòng)、脫出或斷裂[5,18-22]，造成鈦棒支撐力失效引發(fā)股骨頭塌陷的風(fēng)險(xiǎn)存在，故此方法對(duì)激素性ⅡC期ONFH療效改善極差，應(yīng)慎重選擇。

3.6 小結(jié)

應(yīng)用關(guān)節(jié)鏡技術(shù)微創(chuàng)病灶清除、植骨、HA涂層鈦棒支撐治療ONFH，具有準(zhǔn)確定位、手術(shù)微創(chuàng)、病灶清除徹底、重建骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、永久機(jī)械支撐的特點(diǎn)，此方法對(duì)激素性O(shè)NFHⅡC期之外的其他Ⅱ期病變?cè)诟纳漂熜Ш皖A(yù)防股骨頭關(guān)節(jié)面塌陷方面效果佳。本研究例數(shù)相對(duì)較少，觀察時(shí)間較短，存在選擇偏倚，未作對(duì)照研究，尚待大樣本研究和長(zhǎng)期隨訪觀察。

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