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本文原载于《中华骨科杂志》2016年第22期 成人股骨头坏死是骨科临床上常见病之一，其病因多达80余种，90%以上多由于激素及酒精引起[1]。该疾病多发于男性，高发年龄为40岁左右。发病后如不及时诊治，绝大多数患者在3年内发生股骨头塌陷，且保守治疗效果差，将导致髋关节毁损严重，影响功能[2]。对于成人早期股骨头坏死(SteinbergⅠ～Ⅲ期)行保守治疗无效的患者必须及时采取有效的手术治疗，延缓股骨头塌陷时间，并改善关节功能[3]。临床上发现，处于股骨头坏死早期的患者，大多年龄较轻，如早期接受髋关节表面关节置换或全髋关节置换术，其以后的工作和生活将难免会受到一定程度的限制，且将面临人工关节松动、翻修等诸多问题。因此，对于成人早期股骨头坏死面积不大、股骨头尚未塌陷的患者，因其坏死区域本身就具有自我修复的可能，目前国内外的最新治疗趋势是采用保留股骨头的手术干预作为延缓股骨头塌陷的治疗手段[4]。2012年3月—2014年11月，华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科采用自行设计的纳米晶胶原基人工骨支撑架植入结合同种异体骨移植治疗成人早期股骨头坏死104例，临床取得疗效满意，现作报道。 1 资料与方法 1.1 一般资料 病例纳入标准：(1)首次发现的早期股骨头坏死，未经手术治疗；(2)Steinberg分期Ⅰ～Ⅲ期；(3)采取不同方式的保守治疗达半年以上，但效果欠佳；(4)无手术禁忌证。排除标准：(1)已经接受过手术干预的早期股骨头坏死者；(2)Steinberg分期Ⅳ期及以上者。本组纳入104例122髋，其中男85例，女19例；年龄21～47岁，平均年龄31.2岁。单侧髋关节88例，双侧髋关节17例；酒精性股骨头坏死9例，无明显病因坏死8例，激素性股骨头坏死75例，外伤后股骨头坏死12例。患者术前常规进行骨盆X线正、蛙式位片，髋关节CT、MRI检查，确定坏死分期。按Steinberg分期：Ⅰ期35髋，Ⅱ期72髋，Ⅲ期15髋。合并高血压5例，糖尿病3例，慢性支气管炎3例。入院至手术时间平均为2.3 d。纳米晶胶原基人工骨支撑架为杨述华教授等自主设计(专利号ZL 2004 1 0060768.4)，为中空圆柱状，两端钝圆，外径1.6 cm，内径1.2 cm，长3.4 cm，壁厚4 mm，人工骨四周有内外相通的散在6个小孔，直径约1.5 mm，表面螺纹间距2.5 mm，螺纹深1.5 mm，头尾两端有深1～2 mm、宽1.5 mm的横槽(图1)。骼金人工骨(柱状/颗粒状)由北京奥精医药科技有限公司监制，同种异体骨由山西奥瑞科技有限公司监制，并配有专用手术器械。 图1 人工骨支撑架大体观 1A 侧面 1B 横断面 图2 患者男，33岁，右侧早期股骨头坏死(Steinberg分期Ⅱ期)，术中C形臂X线机透视情况 2A 克氏针定位于股骨头新月形病变区，通过病变区时术者可感觉到骨质硬化 2B 空心钻头沿克氏针直达病灶，清除坏死骨 2C 刮匙顺通道刮除软骨下骨周围的坏死骨 2D 人工骨支撑架放置于正确位置(方框) 1.2 术前准备 患者入院后完善术前相关检查，常规治疗内科疾病，确认高血压患者血压控制在140/90 mmHg(1 mmHg＝0.133 kPa)以下，糖尿病患者血糖控制在8 mmol/L以下后进行手术。本组患者均符合手术适应证。 1.3 手术方法 连续硬膜外麻醉。将患者置于可透视的骨科手术床上，患侧髋关节垫高约20°，维持外展内旋位固定，用于平衡股骨颈前倾角。将1根克氏针放于髋关节前面皮肤处并用血管钳固定在孔巾上，在C形臂X线机监视下调整最佳进针角度，使其与经股骨颈钻入到软骨下骨坏死区中央部位的克氏针路径一致，注意克氏针尖端不要突破关节面(图2A)。克氏针尾端与大腿外侧皮肤的交点(大约在大转子下5 cm处)作为皮肤切开区，沿克氏针尾端股骨外侧中线纵行切开皮肤、皮下脂肪层及外侧肌筋膜，长度约3 cm。沿肌纤维方向钝性分离股外侧肌，直至股骨近端外侧皮质。用直径1.4 cm的空心钻头沿克氏针钻开股骨外侧骨皮质，经股骨颈钻入到软骨下骨约5 mm处的骨坏死区中央，并清除坏死骨(图2B)。退出空心钻头及克氏针，用刮匙刮除软骨下骨周围的坏死骨(图2C)，留做病理检查。退出刮匙，经特殊设计的空心漏斗植入一部分块状同种异体骨(使用前在生理盐水中浸泡5 min)，随后植入纳米晶胶原基人工骨支撑架(图2D)，剩余大部分块状同种异体骨经空心漏斗植入人工骨支撑架尾端，轻轻敲击压实。C形臂X线机透视确认人工骨位于刮除的骨坏死区域，生理盐水冲洗后逐层缝合切口。 1.4 术后处理 患者术后使用抗生素3 d，监控内科疾病(血压、血糖等),合并呼吸系统疾病患者可适当延长抗生素使用时间。积极给予镇痛等对症处理。术后下肢运动感觉恢复后即行踝、膝关节主动活动，并可在床上坐起，主动进行股四头肌等长收缩训练及髋、膝关节屈伸训练。4周内扶助行器下地患肢免负重，术后8周复查X线显示有连续骨痂形成后可逐渐负重，12周复查X线后决定是否完全负重行走。 1.5 观察项目及疗效评定标准 术后定期随访，复查X线片观察骨坏死进展及股骨头塌陷情况。对比手术前后VAS评分和Harris髋关节评分变化情况。采用Harris髋关节评分标准评定疗效：优，90～100分；良，80～89分；可，70～79；差，<><> 1.6 统计学方法 应用SPSS 17.0统计软件对数据进行分析。服从近似正态分布的计量资料以 2 结果 本组共104例122髋，均顺利完成手术。术中无塌陷进展，术后无感染、骨折、神经血管损伤等并发症发生。单个髋关节手术时间为40～65 min，平均53 min；术中出血40～60 mL，平均52.3 mL。手术切口均获得一期愈合。住院时间8～13 d，平均11 d。术后病理均证实为股骨头缺血性坏死。术后104例均获随访，随访15～49个月，平均21个月。随访期间复查X线片示：101例119个髋保持稳定，并未进一步恶化进展(图3)；3例3髋股骨头坏死进展，需进一步治疗。所有患者髋关节疼痛均较术前改善，髋关节活动度良好，术后基本恢复正常生活和工作。末次随访时，与术前比较，VAS评分明显降低，Harris髋关节评分明显增加，差异均有统计学意义(P值均<>表1。采用Harris评分评定临床疗效：优99髋，良14髋，可6髋，差3髋；优良率为92.7%(113/122)。 表1 104例早期股骨头坏死患者手术前后VAS评分和Harris髋关节评分比较(分， 图3 患者男，35岁，左侧早期股骨头坏死(Steinberg Ⅱ期)骨盆X线片 3A 术前见股骨头形态尚可，无塌陷，两侧髋关节无骨性关节炎表现 3B 术后8个月人工支撑架周围有骨痂形成 3C 术后24个月股骨头坏死区再骨化，人工骨支撑架明显吸收、形态模糊 3 讨论 3.1 早期股骨头坏死的治疗 自Ficat[5]提出髓芯减压术治疗早期股骨头坏死以来，国内外学者不断研究出大量微创手术方式，但疗效均不确切。采用有效的方法防止股骨头塌陷的进一步发展，促进坏死骨再生，成为新的研究热点[6]。目前，对于早期股骨头坏死的治疗有以下几种方法：(1)单纯髓芯减压。它是针对股骨头缺血性坏死所致髓内压力增高的病理改变，通过单纯克氏针到达坏死部位，减低髓内压力，同时改善股骨头坏死区的血流量，阻止股骨头坏死进一步进展；其缺点是未完全清除股骨头坏死区原发病灶。(2)带血管蒂骨移植[7]。其原理是去除股骨头坏死骨，并植入有活力的骨，促进股骨头的成骨；其缺点在于所取骨质多为皮质骨，而非松质骨，且容易导致供骨部位的疼痛，患者满意度较差。(3)钽棒植入。钽棒与骨组织的弹性模量相似，呈多孔状，骨长入性好，有较好的生物相容性，靠尖部支撑软骨下骨，具有较高的摩擦稳定性；但其生物相容性仍较低，不易与自体骨生长愈合。(4)截骨术。它是将股骨头坏死区移出股骨头负重区，将未坏死区移入负重区；但手术创伤较大。(5)其他各种髓芯减压结合各种干细胞和药物的手术，疗效与干细胞浓度、状态和药物纯度相关，不易把握。 3.2 纳米人工骨支撑架 根据既往治疗方法的优缺点，杨述华等[8,9]自主研究设计了纳米晶胶原基人工骨支撑架。该支架是一种中空圆柱状带螺纹的人工骨支撑架；在支撑架植入时能保证支撑架和周围骨以及近端的软骨下骨密切接触，为坏死区软骨下骨提供足够的力学支撑，有效预防股骨头塌陷；经过一系列力学及动物前期研究后，应用于临床治疗股骨头坏死，取得了较好的近期疗效。纳米晶胶原基人工骨支撑架具有以下特点[8,9]：(1)人工骨弹性模量与正常骨质基本相当，并不影响股骨头坏死晚期行全髋关节置换时的股骨颈截骨平面。(2)人工骨材料由Ⅰ型胶原和羟基磷灰石组成，羟基磷灰石含量为45%±5%。Ⅰ型胶原来源于牛跟腱，原材料化学性能和物理性能均符合人体内环境要求，具有良好的生物相容性。(3)纳米晶胶原基人工骨支撑架是采用生物矿化技术制备的一种分级结构，与天然骨相似的人工骨修复材料，其独特的微结构具有很好的成骨传导活性，有利于新骨的形成。此外，本研究中使用的同种异体骨经深冻、清洗、去髓、冻干、辐照灭菌等处理，具有免疫原性低、成骨能力强等优点；并同时具有和自体骨一样的孔隙结构和弹性模量，有利于骨的传导和爬行替代；且具有一定的力学强度，能满足相应的力学支撑。纳米晶胶原基人工骨支撑架的主要成骨方式是软骨内成骨与膜内成骨，术后随访也发现其成骨活性有效。 3.3 纳米人工骨支撑架临床应用优势及注意事项 笔者分析，采用纳米晶胶原基人工骨支撑架植入结合同种异体骨治疗成人早期股骨头坏死有以下优势：(1)改良髓芯减压方式，降低股骨头囊内压力的作用明显，增加了血液供应和减轻疼痛，术式疗效肯定；(2)人工股骨支撑架植入可对坏死股骨头负重区软骨下骨起到持续稳定的机械支撑力，并降低病变区软骨下骨的局部应力，将具有骨诱导活性的同种异体骨植入之后，再将人工骨支撑架一起植入至软骨下骨，用来加强其成骨分化，使骨吸收和新骨形成过程达到新的平衡，促进骨愈合，为关节软骨提供足够的力学支撑[8,9]；(3)选择SteinbergⅠ～Ⅲ期患者，即将手术时机选择在关节面塌陷和髋关节软骨下骨结构尚存在之前，或关节面塌陷范围小于15%时，且手术操作均在透视监测下操作，不损伤负重关节面和正常的软骨下骨结构，术后无并发症发生；(4)损伤小，出血少，不取自体骨，不进入关节腔，操作简便，减轻疼痛的同时有利于关节功能快速恢复，费用较之关节置换低，患者乐于接受；(5)本手术方式尤其适合中青年早期股骨头坏死患者，避免过早行全髋关节置换术。术中需注意以下事项：术中髋关节维持20°左右内旋位，将更有利于术中透视及操作；股骨头坏死部位的准确定位并尽可能刮除坏死骨组织；人工骨支撑架的正确位置并维持其稳定。 综上所述，使用纳米晶胶原基人工骨支撑架结合同种异体骨移植治疗成人早期股骨头坏死，不破坏股骨头的主要血供，增加了股骨头坏死区域软骨下骨的机械支撑力、促进坏死区域的修复重建并预防股骨头关节面的塌陷，值得临床上推广使用。本组研究仍有其局限性：患者随访时间尚短，远期疗效有待进一步随访观察；术后随访影像学检查方法偏少，如能加入手术后CT和MRI检查，将更具说服力；良好的手术效果是归功于髓芯减压还是纳米晶胶原基人工骨支撑架和同种异体骨的植入，还需进一步对照研究证实。最近的研究发现，股骨头坏死患者骨髓间充质干细胞成骨活性降低，而纳米晶胶原基人工骨支撑架和同种异体骨为无活性物质，对股骨头坏死修复能力有限；未来对于股骨头治疗的研究方向在于研究人体活性物质与各种材料之间的结合，不断增加材料的生物活性，进一步提高其骨修复能力[10,11,12]。
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