股骨頭壞死的保髖治療

李揚 陳曉東

中國股骨頭壞死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)病人基數(shù)巨大,約占世界病人總數(shù)的四分之一,每年新發(fā)病人約10～20萬,是致殘率較高的骨科常見病[1]。ONFH的發(fā)病機制和病因構成復雜,主要包括創(chuàng)傷、激素和酒精性ONFH,還有近三分之一的病人沒有明確的危險因素暴露史(特發(fā)性),病理過程表現(xiàn)為骨細胞進行性凋亡,骨質變性壞死,軟骨下骨骨折,股骨頭結構塌陷,進而引發(fā)髖關節(jié)加速退變的級聯(lián)反應,病人在病程中髖部疼痛逐漸加重、髖關節(jié)畸形、僵硬、跛行甚至喪失下肢運動能力,導致殘疾。

全髖關節(jié)置換術(total hip arthroplasty,THA)是挽救終末期ONFH和老年病人的首選治療手段,事實上,在中國經歷THA手術的病人中,有約三分之一是ONFH病人。但由于ONFH多見于30～50歲病人,患病年齡輕,如果過早行關節(jié)置換,病人在有生之年必將經歷一次或多次假體翻修手術的考驗,不論對病人及其家庭,還是對國家的醫(yī)療資源和醫(yī)療保障系統(tǒng)而言,都是非常沉重的負擔。因此,多數(shù)青年及中年病人的保髖愿望強烈,且與人工關節(jié)置換比較,行保髖治療的病人內植物耗材的費用可大大降低。為了避免或推遲年輕病人的關節(jié)置換,先進的、有效的、標準化、可推廣的ONFH保髖治療技術的普及具有重要的臨床價值和社會效益,也是我國骨科醫(yī)生特別是關節(jié)外科醫(yī)生急需掌握的關鍵技術之一。本文我們結合保髖治療實踐經驗,梳理目前ONFH保髖技術的發(fā)展,總結各項技術的有效性和可行性。

一、ONFH保髖治療的原則和理念

1.正確的診斷和分期是ONFH保髖的基礎:ONFH診斷的“濫用”是我們在臨床工作中經常遇到的問題,由于部分醫(yī)務人員對ONFH疾病診治的認識不足或部分醫(yī)院檢查手段的局限,髖關節(jié)退行性病變、股骨頭應力性囊性病灶、股骨頭頸部損傷、髖股撞擊綜合征、髖關節(jié)腫瘤等疾病偶爾會被初診為ONFH。因此,當我們接診病人時,務必親自讀片,不能僅憑影像報告或歷史病歷就先入為主的進入ONFH的臨床診療路徑。正確的診斷是保髖治療的第一步。我們需要借助正確權威的疾病分期工具,對病人ONFH的病程做出客觀判斷,預判病人保髖治療的可行性,選擇與疾病分期相應的保髖治療方式。通常來說,基于X線的Ficat分期和基于髖部MRI的Steinberg分期最為權威和普及,ARCO分期綜合考慮了ONFH的診斷方法、壞死范圍等因素,臨床中非常實用。此外,日本ONFH 調查委員會(JIC分型)按照股骨頭壞死灶在負重區(qū)的范圍分型,有利于臨床治療特別是在保髖手術中的方案制定和預后判斷,也是我們醫(yī)院通常使用的分期分型方法之一。

2.嚴格把握ONFH保髖的適應證是合理應用保髖技術的前提:ONFH保髖治療的手段繁多,保髖理念“百家爭鳴”,也正是因為如此,急需盡快建立ONFH保髖規(guī)范化診療的臨床路徑,形成統(tǒng)一完善的循證醫(yī)學診療指南,從而指導臨床醫(yī)生依據(jù)ONFH病程的不同階段選擇合適的保髖治療方法,嚴格把握ONFH保髖治療的適應證。我們依據(jù)所在單位的保髖治療實踐和文獻回顧,具體經驗性總結如下(需強調本文并非醫(yī)療指南,僅供讀者在醫(yī)療工作中適當參考)。

ONFH早期(ARCO-Ⅰ/JIC-A):此時ONFH面積小,無塌陷,處于這一階段的病人保髖愿望強烈,可使用的醫(yī)療手段也較多,如藥物治療(脂類代謝調節(jié)藥物,前列環(huán)素,雙磷酸鹽)、低分子肝素、高壓氧治療、體外高能量震波(ESWT)、髓芯減壓、干細胞移植、富血小板血漿(PRP)注射,SVF(stromal vascular fraction)注射等,必要時上述治療手段可同時應用。

ONFH中期(ARCO-Ⅱ、ⅢA/JIC-B):這一階段通常采取保髖手術治療,術式以清除病灶后的自體植骨、同種異體植骨和生物材料(如鉭棒)置入為主。我們所在單位對ARCO-Ⅱ期、ⅢA期,JIC-B型的病人常規(guī)使用髖關節(jié)外科脫位入路聯(lián)合骨軟骨移植手術治療,取得了較好的短期和中期隨訪效果。

ONFH后期(ARCO-ⅢA、ⅢB/JIC-C):ONFH面積大、有較明顯的塌陷,可以采用的術式有帶血管蒂或肌蒂的骨瓣轉移術或吻合血管游離骨移植術等,如果病人股骨頭非負重區(qū)域仍有足夠的健康骨質,即便負重區(qū)壞死范圍較大,我們則嘗試采用外科脫位入路改良股骨頸旋轉截骨技術進行保髖治療。處于終末期的ONFH,由于現(xiàn)有醫(yī)療手段不能逆轉嚴重的髖關節(jié)退變,也無法挽救軟骨大面積剝脫和嚴重塌陷畸形的股骨頭,即便病人仍期望保髖,醫(yī)生也應保持謹慎,充分對病人進行相關科普宣教,如果勉強施行保髖手術將給病人帶來額外的手術風險?？傮w來說,保髖治療的適應證是相對的,擬行保髖治療的病人應具有較強的保髖意愿,且ONFH病程尚處于上述保髖治療的“窗口期”,在治療之前應同時客觀評估保髖和置換能給病人帶來的不同益處和風險,最終由病人決定是否接受相應的治療。

二、ONFH的非手術保髖治療

1.藥物治療:主要包括調節(jié)破骨細胞功能抑制骨吸收的二膦酸鹽類(如阿侖膦酸鈉)、調節(jié)脂類代謝異常藥物(如阿托伐他汀)、調節(jié)凝血功能藥物(如低分子肝素)、參與氧化應激類的藥物(如維生素E)、部分中藥等均對ONFH 有防治作用[2-3]。藥物治療對于Ficat Ⅰ/Ⅱ期或Steinberg Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ期ONFH具有一定的治療作用,也可輔助其他保髖治療方案綜合治療。

2.物理治療:目前應用較廣泛的生物物理治療方式主要包括高壓氧(HBO,緩解局部缺血,提高血氧飽和度)和體外高能震波(ESWT),此類非侵入性的治療方式容易被病人接受,可作為較早期ONFH 的保髖治療方式[4-6]。例如研究發(fā)現(xiàn)震波可以導致小梁微骨折、髓腔內少量出血,從而刺激新生血管形成、成骨細胞分化和骨愈合,還可能通過空腔效應,在局部對骨組織產生微力學作用,從而在細胞水平出現(xiàn)一系列生化反應,在ONFH早期的治療有效率可達52%[7]。

三、ONFH的手術保髖治療

1.髓芯減壓術(core decompression,CD):ONFH病程中血管內凝血病變及脂肪組織的增生造成的血管外壓迫不斷加重,骨內壓力增加,骨小梁血供減少,引起骨壞死。CD手術目的即為釋放這種骨內壓力,增加股骨頭的血流量,從而防止ONFH的進展。它在ONFH早期(Ficat I期)效果較好,通過鉆孔可去除軟骨下死骨,促進血管的長入和再生。有效率高達83%,但手術的成功率隨著分期提高逐步下降,在Ficat Ⅱ期,其成功率下降至47%～77%[8]。因此,目前的觀點是在Ficat Ⅱ期后建議聯(lián)合使用骨髓抽吸濃縮物(BMAC)、富血小板血漿(PRP)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(rhBMP-2和rhBMP-7)來提高其在進展期ONFH的療效。同時近年也有一些研究試圖在CD減壓的同時應用髖關節(jié)鏡進行關節(jié)內清理,鏡下引導植骨,清除游離體及滑膜增生,修復骨軟骨損傷,在壞死療效和髖關節(jié)功能恢復方面獲得了積極的初步隨訪結果[9]。

2.細胞移植治療:骨髓來源的干細胞具有自我更新和分化為血管內皮細胞和成骨細胞的能力。此外,這些細胞還分泌多種細胞因子,幫助修復和重建股骨頭的病變[10]。因此,在ONFH部位植入自體來源細胞(常用骨髓抽取物、骨髓來源的單核細胞和體外培養(yǎng)的骨髓間充質干細胞等),其進一步分化成為骨細胞可達到骨壞死修復的目的[11]。由于使用的細胞來源和特性不同,細胞處理方法需要標準化,進行前體細胞植入技術治療特定的疾病,需要獲得監(jiān)管部門的許可。

除了建立包括細胞提取和細胞移植在內的標準化細胞治療流程外,未來細胞治療改進的另一個重要方面是改善股骨頭的壞死環(huán)境以增加細胞存活。目前,CD是與細胞治療相結合的最常見方法。股骨頭內高壓環(huán)境被認為不利于細胞存活。因此,CD可以緩解股骨頭內的壓力,使壞死組織得以清除,為移植細胞的存活創(chuàng)造有利條件。此外,提高細胞在骨腔內定植和存活的機會是另一個重要的研究方向,植入前將細胞接種在柱狀骨上可能是一種理想的方法,可以幫助細胞在體外與骨黏附,并使細胞預適應骨環(huán)境[12]。

3.非結構性植骨手術:植入材料可包含自體松質骨、同種異體骨、骨替代物如生物陶瓷,復合生長因子的骨組織工程支架等。目的是填充壞死病灶清理后的空腔,支撐軟骨下骨,促進骨再生。非結構性植骨技術既可單獨應用,也可與其他治療方法聯(lián)合應用。我們單位采用髖關節(jié)外科脫位入路聯(lián)合骨軟骨移植手術治療ARCO-Ⅱ期、ⅢA期和JIC-B型ONFH,該術式具有以下優(yōu)點:(1)外科脫位入路在有效保護股骨頭血供的同時提供了完整的股骨頭頸部及髖臼側清晰的手術視野,以便進行徹底的死骨清理及植骨;(2)該術式大粗隆截骨區(qū)有大量自體松質骨,無需另做切口就可以得到足夠量的自體松質骨用于植骨;(3)該術式使用股骨頭非負重區(qū)帶有軟骨下骨的健康軟骨瓣進行植骨后的軟骨表面移植修復,在提供了負重區(qū)軟骨面的同時,軟骨瓣的軟骨下骨將與植骨的松質骨實現(xiàn)骨性愈合,最終實現(xiàn)植骨區(qū)域軟骨和軟骨下骨的全層修復,我們通過臨床隨訪,發(fā)現(xiàn)髖關節(jié)外科脫位入路聯(lián)合骨軟骨移植手術治療ARCO分期Ⅱ～Ⅲ期的創(chuàng)傷性或非創(chuàng)傷性ONFH可以取得良好的短期和中期臨床療效。此方法的遠期療效有仍有待于進一步隨訪。

4.不帶血管的骨移植手術:對于塌陷程度較輕且壞死面積相對較小的病人,該術式有望獲得理想的療效。根據(jù)CJFH分型,無血管腓骨移植(avascular fibular grafting,AVFG)保髖成功率依次為M >C >L1 >L2 >L3,外側柱壞死和大面積壞死是影響預后的主要因素[13]。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(wěn)定性,手術技術較吻合血管的游離腓骨移植術簡單,并發(fā)癥少,但由于腓骨無血運,與受區(qū)的相互愈合存在一定風險。

5.吻合血管游離骨移植手術:多指吻合血管的游離腓骨移植術(free vascularized fibular grafting,FVFG),該術式的目的是在阻止壞死的進展的同時促進血管生成。FVFG理論上不僅能提供結構支持,還能恢復血管供應,促進病灶愈合,改善股骨頭內循環(huán)、提供有活力的骨形成細胞,起到骨誘導和骨發(fā)生的作用。這種手術方法的成功與以下因素有關:(1)是否充分的減壓;(2)機械支持強度是否足夠;(3)是否聯(lián)合松質骨移植?，F(xiàn)有的臨床研究支持該術式應用于Ficat Ⅰ/Ⅱ期或Steinberg Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ期股骨頭尚未塌陷時的窗口期保髖治療[14],但不同報道間療效差異較大。究其原因,這種差異可能是FVFG對顯微外科技術要求較高,術者的操作差異和對手術適應證的把握造成了偏倚,另外需重視預防該術式腓骨供區(qū)可能產生的并發(fā)癥[15]。

6.髖部截骨術:Sugioka等[16]首先提出轉子間旋轉截骨術(transtrochanteric rotational osteotomy,TRO),通過在髖部截骨,將健康的區(qū)域向前方旋轉至髖關節(jié)負重區(qū),同時將壞死區(qū)旋轉至非負重區(qū),這項技術要求健康股骨頭面積不少于36%[17],TRO 能夠緩解髖部疼痛,改善患髖功能,是保髖的有效方法之一,但由于股骨頭頸部血管支持帶的限制,其旋轉的角度有限,通常不超過120°,且旋轉時會增加血管支持帶的張力,對股骨頭血供產生影響。髖部內外翻截骨術應用于保髖治療也有少數(shù)報道,但其僅適用于壞死面積較小的病人,長期療效和手術適應證尚不明確。上述TRO術式的截骨平面在大小轉子之間,截骨旋轉角度存在一定限制,并且截骨后對股骨近端的解剖結構改變較大,頸干角,前傾角,外展肌的肌肉效能均受到較明顯的影響。我們對TRO術式進行改良,使用外科脫位入路改良股骨頸旋轉截骨技術(femoral neck rotational osteotomy,FNRO)治療負重區(qū)較大面積的ONFH(ARCO-ⅢA期、ⅢB期/JIC-C型),取得了較好的短期隨訪結果[18]。具體來說,該術式通過對股骨頭頸部的血管支持帶袢的充分游離和松解,在保護血供的同時,使截骨平面移至股骨頸基底部,可以更加便利的根據(jù)需要向前或向后旋轉股骨頭頸部(旋轉角度可接近170°～180°),且不會對股骨近端解剖結構造成明顯變化,對于嚴重病例,為了使得旋轉到負重區(qū)的健康骨質更有效的承重,術者往往適當給予股骨頭頸10°左右的內翻然后再固定,雖然這可能會造成病人術側肢體平均約1 cm的短縮,但對多數(shù)病人的術后康復、運動和生活無明顯影響,我們單位還將繼續(xù)對該術式的遠期療效進行隨訪。

7.多孔金屬棒植入術:多孔金屬生物材料可以替代壞死組織,植入后為關節(jié)面提供機械支持,臨床常用鉭棒,被應用于青壯年ONFH 的保髖治療。鉭種植體旨在通過其優(yōu)異的骨誘導及骨傳導能力為骨長入提供結構支架[19]。然而,鉭移植的效果仍存在爭議。Tanzer 等[20]通過散射掃描電子顯微鏡發(fā)現(xiàn),15個鉭回收標本中有13個(87%)存在骨長入,但骨長入的平均程度僅為1.9%(范圍0 ～ 4.4%)?；厥盏姆N植體骨長入有限和軟骨下骨的機械支撐不足有關,甚至有研究顯示,鉭棒的療效并不優(yōu)于CD,其應用應謹慎[21-22],或僅作為其他保髖技術的補充聯(lián)合應用。

通過回顧文獻和經驗總結,我們發(fā)現(xiàn)在ONFH的保髖治療方面,國內外每年都有大量的病例報道,不同的治療策略同期存在,這首先說明大量青壯年ONFH病人具有強烈的保髖需求,另一方面也說明學術界還沒有就規(guī)范化ONFH的保髖策略達成共識。這是因為不同國家、地區(qū)乃至醫(yī)院和醫(yī)生對ONFH分期治療意見不統(tǒng)一、治療方法和結果評估系統(tǒng)存在分歧。我們需要進一步從不同方面將ONFH的保髖治療體系逐漸推向標準化和規(guī)范化,不默守陳規(guī),積極探索先進的保髖技術。盡管在未來很長一段時期里,這一領域還將繼續(xù)面臨巨大挑戰(zhàn),但ONFH的保髖之路也必將隨之充滿希望。