早期股骨头坏死治疗：髓芯股方肌骨块植入优于骨浆植入

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.12.003

摘要/Abstract

摘要：

背景：单纯髓芯减治疗早期股骨头缺血性坏死对软骨下骨支撑不够，增加了骨折及塌陷的风险。股方肌骨块的植入不仅可以提供很好的生物学支撑，也会增加坏死区域的再血管化，从而达到修复股骨头坏死的作用。
目的：比较髓芯减压股方肌骨块植入和髓芯减压骨浆植入治疗早期股骨头缺血性坏死的早期临床效果。
方法：选取2009年1月至2012年1月在郑州大学第一附属医院骨科进行治疗的早期股骨头坏死患者83例92髋，按治疗方法分为髓芯减压股方肌骨块植入组及髓芯减压骨浆植入组。其中髓芯减压股方肌骨块植入组37例43髋于坏死区注射自体骨转移及骨诱导活性材料，髓芯减压骨浆植入组患者46例49髋则注入骨粉。
结果与结论：治疗后1年，2 组患者 Harris 评分均比治疗前显著提高(P < 0.05)，髓芯减压骨浆植入组患者Harris评分低于髓芯减压股方肌骨块植入组(P < 0.05)。治疗后3年髓芯减压股方肌骨块植入组患者X 射线评分显著高于髓芯减压骨浆植入组(P < 0.05)。提示与髓芯减压骨浆植入相比，髓芯减压股方肌骨块植入能够更有效地防止股骨头塌陷，改善关节功能及延缓股骨头坏死进程。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

全文链接：

关键词: 生物材料, 骨生物材料, 股骨头坏死, 髓芯减压, 股方肌骨块, 骨浆, 植骨, Harris 评分, 随访

Abstract:

BACKGROUND: Core decompression may provide insufficient support for the subchondral bone in the treatment of early avascular necrosis of the femoral head and increase the risk of fracture and collapse. Quadratus femoris implantation cannot only provide good biological support, but also promote the revascularization at necrotic regions, thus repairing the necrosis of femoral head.
OBJECTIVE: To compare the clinical effects of core decompression with bone paste implantation and core decompression with quadratus femoris implantation on early and middle-stage avascular necrosis of the femoral head.
METHODS: Eighty-three patients with early avascular necrosis of the femoral head (92 hips) admitted at the Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, China, from January 2009 to January 2012 were enrolled and divided into groups of core decompression with bone paste implantation (46 cases, 49 hips) and core decompression with quadratus femoris implantation (37 cases, 43 hips) that were respectively injected with bone meal and autogenous bone and osteoinductive materials.
RESULTS AND CONCLUSION: All involved patients were followed up. After 1 year of treatment, Harris scores in the two groups were both increased (P < 0.05). But the Harris score of core decompression with bone paste implantation group was lower than that of core decompression with quadratus femoris implantation group (P < 0.05). After 3 years of treatment, X-ray scores in the core decompression with quadratus femoris implantation group were significantly higher than those in the core decompression with bone paste implantation group (P < 0.05). These findings indicate that compared with core decompression with bone paste implantation, core decompression with quadratus femoris implantation is better to prevent femoral head collapse, improve hip function and delay the process of osteonecrosis of the femoral head.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

全文链接：

Key words: Femur Head Necrosis, Bone Transplantation, X-Ray Absorption Spectroscopy, Hip Joint

中图分类号:

R318

孟飞，王珏，邱如标，原涟靖，唐骞. 早期股骨头坏死治疗：髓芯股方肌骨块植入优于骨浆植入[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(12): 1817-1821.

Meng Fei, Wang Jue, Qiu Ru-biao, Yuan Lian-jing, Tang Qian. Therapies for early avascular necrosis of the femoral head: core decompression with quadratus femoris implantation is better than core decompression with bone paste implantation[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(12): 1817-1821.

图/表（结果） 3

2.1 参与者数量分析 纳入髓芯减压骨浆植入组患者46例49髋，髓芯减压股方肌骨块置入组患者37例43髋。治疗后随访36个月，2 组患者均进行疗效评估，无脱落。试验流程见图1。

2.2 股骨头坏死患者的基线资料 2组患者基线资料比较差异无显著性意义(P > 0.05)，具有可比性(表1)。

2.3 髓芯减压股方肌骨块植入和髓芯减压骨浆植入治疗股骨头坏死患者的髋关节功能评价结果 从表1可以看出，治疗前髓芯减压骨浆植入组和髓芯减压股方肌骨块植入组患者髋关节Harris 评分差异无显著性意义(P > 0.05)。治疗后1年，髓芯减压骨浆植入组患者Harris评分较治疗前平均提高了3.47分；髓芯减压股方肌骨块植入组患者Harris评分较治疗前平均提高了5.54分，差异有显著性意义(P < 0.05)。治疗后3年，髓芯减压骨浆植入组患者Harris评分低于髓芯减压股方肌骨块置入组(P < 0.05)。

治疗后3年，髓芯减压骨浆植入组和髓芯减压股方肌骨块植入组对ARCOⅡ 期股骨头坏死的Harris评分的优良率分别为76%和75%。髓芯减压并植骨组和髓芯减压并钽棒置入组对ARCOⅢ期股骨头坏死的优良率分别为72%和71%(表2)。

2.4 髓芯减压股方肌骨块植入和髓芯减压骨浆植入治疗早期股骨头坏死患者的影像学表现 治疗后1年2组患者X射线评分分别较治疗前提高3.54分和2.36分，差异均有显著性意义(P < 0.05)。治疗后3年，髓芯减压股方肌骨块植入组评分高于髓芯减压骨浆植入组(P < 0.05)。

2.5 髓芯减压股方肌骨块植入和髓芯减压骨浆植入治疗的早期股骨头坏死患者的典型病例

病例1：男，36岁，ARCO Ⅱ期，髓芯减压骨浆植入1年后，X射线片显示，股骨头轮廓光滑，坏死区无扩大，骨小梁密度增高(图2A，B)。

病例2：男，28岁，ARCO Ⅱ期，髓芯减压股方肌骨块植入1年后，X射线片显示，股方肌骨块位置良好，股骨头轮廓光滑，骨小梁贯通良好，密度不高，坏死区域无扩大(图2C，D)。

2.6 髓芯减压股方肌骨块植入和髓芯减压骨浆植入治疗早期股骨头坏死的不良反应 髓芯减压并骨浆植入组2 例患者发生髂骨供区疼痛、患肢行走无力，经积极保守治疗后均缓解，恢复正常活动。其余患者均无术后感染，血管神经损伤等不良并发症发生。

参考文献

[1] 郑超,郑秋坚,林帧,等.缺血性股骨头坏死的治疗进展[J].实用骨科杂志,2014,20(1):43-47.
[2] 康武林,袁普卫.股骨头坏死与骨髓间充质干细胞移植研究进展[J].中国矫形外科杂志,2013,19(10):1954-1957.
[3] 李杨,冯世庆.早期股骨头缺血性坏死治疗：髓芯减压并钽棒优于并植骨[J].中国组织工程研究,2014,18(5):815-820.
[4] 韦标方.髓芯减压植骨支撑结合空心钉固定治疗股骨头缺血性坏死的疗效观察[J].中国骨与关节损伤杂志,2011,26(6):542-543.
[5] 李富新.钽棒植入治疗早期股骨头坏死的临床疗效观察[J].当代医学,2011,17(19):55-57.
[6] Gangji V, Hauzeur JP. Treatment of osteonecrosis of the femoral head with implantation of autologous bone-marrow cells. Surgical technique. J Bone Joint Surg Am. 2005;87 Suppl 1(Pt 1):106-112.
[7] Jacobs SA, Roobrouck VD, Verfaillie CM, et al. Immunological characteristics of human mesenchymal stem cells and multipotent adult progenitor cells. Immunol Cell Biol. 2013;91(1):32-39.
[8] Al-Ausi M, Agarwal M, Lovell M. Use of a syringe as a drill sleeve for core decompression of the femoral head in osteonecrosis. Acta Orthop. 2007;78(1):157-158.
[9] Steptoe A, Wikman A, Molloy GJ, et al. Inflammation and symptoms of depression and anxiety in patients with acute coronary heart disease. Brain Behav Immun. 2013;31: 183-188.
[10] Israelite C, Nelson CL, Ziarani CF, et al. Bilateral core decompression for osteonecrosis of the femoral head. Clin Orthop Relat Res. 2005;441:285-290.
[11] Beckmann J, Goetz J, Baethis H, et al. Precision of computer-assisted core decompression drilling of the femoral head. Arch Orthop Trauma Surg. 2006;126(6):374-379.
[12] Varitimidis SE, Dimitroulias AP, Karachalios TS, et al. Outcome after tantalum rod implantation for treatment of femoral head osteonecrosis: 26 hips followed for an average of 3 years. Acta Orthop. 2009;80(1):20-25.
[13] Luo RB, Lin T, Zhong HM, et al. Evidence for using alendronate to treat adult avascular necrosis of the femoral head: a systematic review. Med Sci Monit. 2014;20:2439-2447.
[14] Dailiana ZH, Toth AP, Gunneson E, et al. Free vascularized fibular grafting following failed core decompression for femoral head osteonecrosis. J Arthroplasty. 2007;22(5):679-688.
[15] Cuende N, Rico L, Herrera C. Concise review: bone marrow mononuclear cells for the treatment of ischemic syndromes: medicinal product or cell transplantation? Stem Cells Transl Med. 2012;1(5):403-408.
[16] Al-Ausi M, Agarwal M, Lovell M. Use of a syringe as a drill sleeve for core decompression of the femoral head in osteonecrosis. Acta Orthop. 2007;78(1):157-158.
[17] Varitimidis SE, Dimitroulias AP, Karachalios TS, et al. Outcome after tantalum rod implantation for treatment of femoral head osteonecrosis: 26 hips followed for an average of 3 years. Acta Orthop. 2009;80(1):20-25.
[18] Thompson GH, Lea ES, Chin K, et al. Closed bone graft epiphysiodesis for avascular necrosis of the capital femoral epiphysis. Clin Orthop Relat Res. 2013;471(7):2199-2205.
[19] Shuler MS, Rooks MD, Roberson JR. Porous tantalum implant in early osteonecrosis of the hip: preliminary report on operative, survival, and outcomes results. J Arthroplasty. 2007;22(1):26-31.
[20] Zhao D, Cui D, Wang B, et al. Treatment of early stage osteonecrosis of the femoral head with autologous implantation of bone marrow-derived and cultured mesenchymal stem cells. Bone. 2012;50(1):325-330.
[21] Saito M, Ueshima K, Fujioka M, et al. Corticosteroid administration within 2 weeks after renal transplantation affects the incidence of femoral head osteonecrosis. Acta Orthop. 2014;85(3):266-270.
[22] Wen Q, Jin D, Zhou CY, et al. HGF-transgenic MSCs can improve the effects of tissue self-repair in a rabbit model of traumatic osteonecrosis of the femoral head. PLoS One. 2012; 7(5):e37503.
[23] Rackwitz L, Eden L, Reppenhagen S, et al. Stem cell- and growth factor-based regenerative therapies for avascular necrosis of the femoral head. Stem Cell Res Ther. 2012;3(1):7.
[24] Wang C, Wang J, Zhang Y, et al. A canine model of femoral head osteonecrosis induced by an ethanol injection navigated by a novel template. Int J Med Sci. 2013;10(11):1451-1458.
[25] 郑越,杨祥雷,王辉,等.自体髂骨植骨联合干细胞移植治疗早期股骨头坏死[J].中国组织工程研究,2013,23(6):4363-4370.
[26] 蒋煜文,黄明光,李飞,等.多孔重建钽棒治疗早期股骨头坏死临床分析[J].岭南急诊医学杂志,2013,18(8):284-284.
[27] 王锡雄,吴强初.股骨头缺血性坏死的外科治疗研究[J].临床医学, 2014,34(1):119-120.
[28] 徐鸿尧,赵建宁,郭亭.纳米羟基磷灰石/聚酰胺66骨支撑材料与钽棒置入修复早期股骨头坏死：近期效果比较[J].中国组织工程研究,2014,39(9):6292-6297.

引言

材料方法

设计：同期非随机对比观察。

时间及地点：试验于2009年1月至2012年1月在郑州大学第一附属医院骨科完成。

对象：选取2009年1月至2012年1月在郑州大学第一附属医院骨科进行治疗的早期股骨头坏死患者83例92髋，所有患者均为非创伤性股骨头坏死。

诊断标准：符合股骨头坏死临床表现，有不同程度的髋关节酸痛，活动受限及跛行等症状者^[7-9]。

纳入标准：①符合诊断标准。②无外伤史者。③选择世界骨循环研究学会(ARCO)分期Ⅱ期及Ⅲ期患者^[10]。

排除标准：①髋臼发育不良者。②类风湿性关节炎患者。③需要继续使用激素治疗的患者。④合并心肝肾等重要脏器严重疾病者。

将患者按治疗方法分为髓芯减压股方肌骨块植入组及髓芯减压骨浆植入组。髓芯减压股方肌骨块植入患者37例43髋，其中男21例24髋，女16例19髋；年龄24-49岁，平均(31.4±5.6)岁；致病因素：皮质激素类11例13髋，酒精性16例19髋，特发性3例3髋，不明原因性7例8髋；根据ARCO的国际骨坏死分期标准：Ⅱ期25髋，Ⅲ期18髋。髓芯减压骨浆植入组患者46例49髋，男24例26髋，女22例23髋；年龄29-51岁，平均(31.7±3.2)岁；致病因素：皮质激素类15例17髋，酒精性21例22髋，特发性2例2髋，不明原因性8例8髋；根据ARCO的国际骨坏死分期标准：Ⅱ期28髋，Ⅲ期21髋。2 组患者基线资料差异无显著性意义，具有可比性。所有患者及家属均对治疗及试验方案知情同意，且研究得到郑州大学第一附属医院伦理委员会批准者。

材料：同种骨植入材料(注射式)骨粉，规格5 mL，由北京鑫康辰医学科技发展有限公司提供，许可证号：京药监械生产许200220115，主要由无机骨矿物成分及胶原组成。

带肌蒂的股方肌骨块为患者自体骨转移。于手术中辨认并暴露股方肌上下缘及其所连的转子间脊，截取约1.6 cm×1.6 cm×4 cm带股方肌蒂骨柱，作移植骨备用。

方法：

治疗方法^[11-13]：

髓芯减压骨浆置入组：麻醉成功后，患者取平卧位，臀部垫高，于患侧下肢大腿外侧大转子下缘标记位置。于大转子下缘约2 cm处股骨外侧皮质中点偏后处切纵向切口长约3 cm依次分离皮下肌肉至股骨干，向患侧股骨头坏死区用8 mm粗钻头钻入，C臂下透视正位、蛙式位，证实钻头已达坏死区中央，距软骨下3.0-4.0 mm取出钻头，从远端依次注入骨粉10 mL。冲洗并逐层缝合切口，治疗后常规抗生素使用5 d，清点敷料、器械无误，查无活动出血，包扎，术毕。

髓芯减压股方肌骨块置入组：麻醉成功后，患者取侧卧位，与患侧髋部外侧标记切口，常规消毒铺巾贴护皮膜，分层切开皮肤、皮下、阔韧带，钝性分离臀大肌，辨认并暴露股方肌上下缘及其所连的转子间脊，截取约1.6 cm×1.6 cm×4 cm带股方肌蒂骨柱，并取适量松质骨备用，骨创面以骨蜡止血。切断外旋肌群，切除部分后关节囊，暴露股骨颈后方及股骨头软骨。于头颈交界中线略偏上处开窗约1.6 cm×1.6 cm大小，并由此向股骨头前外上方向逐步刮除死骨，直到软骨下骨。修整减压通道，于软骨下骨垫衬松质骨及骨诱导活性材料(同种骨植入材料(注射式)骨粉)，压实2.0-3.0 mm，然后以松质骨及骨诱导活性材料衬垫于减压通道周壁，修整股方肌骨柱，最后嵌入减压通道内，残余腔隙以自体骨及骨诱导活性材料填充压实。查无活动出血，修复外旋肌群，放置引流管，逐层缝合，包扎，术毕，治疗后常规抗生素使用7 d。

术后处理：治疗8周后开始做保护性的负重运动，3个月后扶拐杖部分负重运动。治疗后1年内避免完全负重运动。

治疗后功能评定：治疗前及治疗后1，3年，根据Harris评分量表，对患者治疗后髋关节功能进行评价。量表包括疼痛(44分)、功能(47分)、畸形(4分)、活动范围(5分)。Harris评分< 70分为差，70-79为中，80-89为良，90-100为优。

治疗后12，36个月时复查X射线片，评定治疗后不同时间点股骨头负重区域塌陷情况以及坏死进展情况。根据改良宾夕法尼亚州立大学骨坏死的放射学分期系统判定^[11]，6 期共15种亚期按总分15分评定。

主要观察指标：股骨头形态和功能。

统计学分析：所有计量资料均采用x(_)±s的形式表示，数据采用SPSS 17.0统计软件(美国SPSS公司)进行分析。各组均数间的比较采用t 检验，各组率的比较采用卡方检验。以P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

全文链接：

讨论

股骨头缺血性坏死是由多种不同因素导致的股骨头血液循环障碍、脂肪细胞及骨髓造血细胞坏死的病理生理过程。其中激素、乙醇和特发因素是引起股骨头缺血性坏死的主要因素^[14-16]。股骨头缺血性坏死包括4个过程，首先是股骨头周围及股骨头内部血液循环恢复，破骨细胞的活跃，股骨头内坏死骨逐渐被吸收；随着坏死区域内血管生长及成骨细胞分化成骨，逐渐形成新的骨小梁，最后新骨小梁按生物力学进行排列，骨密度均匀，整个病理过程需要一两年。在这个过程中最大的特点是股骨头坏死区域出现坏死骨吸收与新生骨同时存在的情况，但是由于修复区和坏死区骨组织的弹性模量存在差异，尤其在股骨头负重区域，容易导致股骨头内骨小梁的骨折，出现股骨头关节面的塌陷，未经有效治疗的股骨头坏死患者大约80%在发病4年内出现股骨头塌陷^[11^，^17-19]。对于早、中期非创伤性股骨头缺血性坏死，保留股骨头是首选的目标。对于治疗股骨头缺血性坏死的主要原则为早期有效改善股骨头血供及髋关节功能，延缓股骨头坏死病理进程的进展。目前治疗股骨头缺血性坏死的主要原则为：①增加新骨再生及新生血管长入。②彻底刮除死骨。③降低股骨头内压，促进髋关节内静脉回流。④维持及增加股骨头骨质的表面支撑力，防止或治疗股骨头塌陷^[20-23]。
髓芯减压是治疗早期股骨头坏死经典治疗方式之一，可以有效地减缓股骨头坏死的进展，但是在股骨头坏死重建方面，其作用有限。对于早期股骨头坏死的治疗有很多种方法，包括高压氧、冲击波及中药等保守方法及截骨、带血管骨瓣植入、髓芯减压等手术方法。目前人们普遍认同的是髓芯减压，这种方法可以降低股骨头内压力，去除坏死骨组织，增加股骨头内血管生长，促进新生组织的爬行替代，达到缓解疼痛的目的，但是单独使用髓芯减压的临床满意率只为30%左右，主要原因是单纯减压虽然缓解了股骨头内压力，但是降低了股骨头内支撑力，所以需要合并植骨或者人工材料，来为股骨头关节面提供足够的生物支撑^[24]。

髓芯减压并植骨是通过大转子下方向股骨头颈部钻孔，穿过坏死区域直至软骨面下。它可以减轻股骨头内高压及受阻的髓芯内微循环，促使血液循环从新建立。大量研究也提示骨内高压是缺血性骨坏死的早期病因。股骨头坏死区域越大治疗效果越差，同时髓芯减压刮除的软骨下骨质越多，将导致软骨下骨的支撑力下降，后期塌陷的可能性较大。髓芯减压并植骨能够在一定程度上增加折裂的软骨下骨的支撑力，避免股骨头表面下应力集中的情况^[1^，^25]。

髓芯减压股方骨块植入可以通过髓芯减压对股骨头内压进行释放，达到缓解疼痛的目的。股方肌骨块具有骨小梁的结构，对股骨头有很好的支撑，能够承受人体生理负荷，具有良好的相容性及较好的摩擦稳定性。同时股方肌骨块可以诱导成骨细胞长入，加速血管再生，促进血管化进程，有利于股骨头骨再生及股骨头的修复^[26]。然而髓芯减压并植骨往往不能给患者股骨头提供有效的骨支撑，髓芯减压植骨患者如果坏死区域过大，坏死骨刮出后所植入的自体松质骨颗粒并不能提供有效的软骨下支撑，而且术后所植入的自体髂骨吸收也是股骨头发生塌陷变形的主要原因^[27]。

本试验采用2种方法治疗早期股骨头坏死，即髓芯减压骨浆植入技术和髓芯减压股方肌骨块植入技术。采用较为保守的术后功能恢复训练，即3个月后开始逐渐负重行走。在Harris评分方面，治疗后1年，髓芯减压骨浆植入组患者Harris评分较治疗前平均提高了3.47分；髓芯减压股方肌骨块植入组患者Harris评分较治疗前平均提高了5.54分，差异有显著性意义(P < 0.05)。而治疗后3年时，髓芯减压股方肌骨块植入组患者Harris评分高于髓芯减压骨浆植入组，表明髓芯减压股方肌骨块植入能更有效改善患者病变髋关节功能、疼痛、关节活动度和畸形等功能。髓芯减压股方肌骨块植入组患者Harris评分优良率显著高于髓芯减压骨浆植入组(P < 0.05)。治疗后3年X射线片显示，髓芯减压骨浆植入组有2例发生股骨头塌陷，而髓芯减压股方肌骨块植入组无骨头塌陷的情况发生，且X射线评分均值也高于髓芯减压骨浆植入组(P < 0.05)。X射线影像学的变化与患者的临床体征、症状的变化也基本相符，通过对患者进行治疗后3年的随访，作者发现髓芯减压股方肌骨块支撑技术是治疗ARCO Ⅱ、Ⅲ期股骨头缺血性坏死的有效方法，效果优于髓芯减压骨浆植入^[28]。

文章由于观察样本少，时间短，对2种治疗方式的长期随访疗效未进行研究。有待于今后进行更多样本，多中心长期的随访研究。同时髓芯减压股方肌骨块植入可以和骨形态发生蛋白及干细胞移植等技术结合，使得股骨头的生物修复和生物力学支撑完美结合，达到最佳的治疗效果。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程
全文链接：