王玥，賈其余，曹溢，劉先哲

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)附屬合肥醫(yī)院，合肥市第二人民醫(yī)院骨科，安徽 合肥 230032；2.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430022)

股骨頭缺血性壞死是一種常見的髖關(guān)節(jié)疾病，如未經(jīng)積極干預(yù)和正規(guī)治療，90%以上的患者會隨著病理進(jìn)程的逐漸進(jìn)展，而導(dǎo)致患者的股骨頭變形甚至塌陷，以及髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生[1]。股骨頭無菌性壞死好發(fā)于30～45歲的男性患者，其中有很大比例為雙側(cè)股骨頭壞死[2-3]。當(dāng)前臨床上考慮股骨頭壞死的致病原因為長期酗酒、大劑量的使用糖皮質(zhì)激素、繼發(fā)于凝血系統(tǒng)疾患、繼發(fā)于股骨頸骨折后等[4]。股骨頭壞死早期癥狀主要是髖部疼痛，并且隨著該疾病的發(fā)展伴或不伴有髖關(guān)節(jié)的功能障礙。近些年該疾病發(fā)病年齡有年輕化趨勢，并且發(fā)病率逐年上升，晚期治療的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和社會負(fù)擔(dān)較重。如何有效阻止股骨頭缺血壞死的進(jìn)展一直是醫(yī)學(xué)界研究的熱點。目前有很多的手術(shù)治療方式來干預(yù)和阻止股骨頭缺血壞死的進(jìn)展，包括帶或不帶血管的自體骨移植及髓芯減壓術(shù)、骨髓干細(xì)胞移植，各種類型的股骨近端截骨術(shù)等，效果報道不一[5-12]。我院使用髓芯減壓術(shù)聯(lián)合人工合成的納米羥基磷灰石/膠原復(fù)合骨修復(fù)材料所制成的支撐棒，結(jié)合混合富血小板血漿(platelet-rich plasma，PRP)的自體髂骨治療早期股骨頭壞死，隨訪了19例(20髖)患者的臨床效果及X線表現(xiàn)，探討早期股骨頭缺血性壞死的有效手術(shù)治療方法。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 分析自2015年8月至2017年1月，所有應(yīng)用髓芯減壓聯(lián)合納米晶膠原基人工骨支撐棒結(jié)合混合PRP的自體髂骨植入術(shù)治療早期股骨頭壞死的患者19例(20髖)，其中男14例，女5例；年齡29～55歲，平均(36.2±8.6)歲；單側(cè)18例，雙側(cè)1例。致病因素：激素性12例，特發(fā)性2例，酒精性5例。Steinberg分期：Ⅰ期14髖，Ⅱ期6髖。術(shù)前患者均有患髖部、腹股溝區(qū)疼痛等癥狀，行走時加重，伴或不伴有膝關(guān)節(jié)疼痛。術(shù)前所有患者均給予骨盆平片、髖關(guān)節(jié)正側(cè)位及蛙式位X線片、髖關(guān)節(jié)CT和MRI檢查。股骨頭壞死診斷通過臨床癥狀、體格檢查及影像學(xué)表現(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)：Steinberg I期和Ⅱ期。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往行髖部手術(shù)者、Ⅲ期及Ⅲ期以上者、感染所致股骨頭壞死者、髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎繼發(fā)的股骨頭壞死者。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 PRP制備方法 我們采用的是Landesberg2次離心法。髖部手術(shù)前1 h，于患者前臂靜脈采血，采血部位碘伏消毒后，用50 mL無菌注射器先抽取4 mL枸櫞酸鈉抗凝劑，然后抽取靜脈血至40 mL，上下顛倒搖勻后放入離心機(jī)。離心機(jī)配置平衡后，第1次采用200×g離心力離心10 min，待停止轉(zhuǎn)動后血液會分為3層，用吸管吸取全部上、中兩層液體至中、下交界面下方3 mm處，剩余液體棄用。將所吸取液體注入另一離心管，進(jìn)行第2次離心，第2次離心力仍為200×g，時間為10 min。待離心機(jī)停止轉(zhuǎn)動后離心管中液體分為上下兩層，將上層約3/4的液體用吸管抽吸后棄用，離心管內(nèi)剩余約6 mL液體即為PRP，搖勻后抽入注射器內(nèi)存放備用。

1.2.2 髖部手術(shù)方法 患者全身麻醉滿意后置于可透視的多功能牽引手術(shù)床上，便于C型臂正側(cè)位透視。患者取仰臥位，患髖墊高，患肢維持稍內(nèi)旋位固定。常規(guī)碘伏髖部手術(shù)區(qū)域消毒鋪巾，于患者同側(cè)取髂骨修剪成顆粒狀骨后與配置的5 mL PRP混合攪拌均勻備用。于大轉(zhuǎn)子下1 cm處向遠(yuǎn)端作長約3 cm縱行切口，切開皮膚、皮下及外側(cè)筋膜，鈍性分離股外側(cè)肌至骨皮質(zhì)。保持患肢稍內(nèi)旋位，在C型臂監(jiān)視下將1枚導(dǎo)針經(jīng)股骨頸鉆入到股骨頭軟骨下骨的骨壞死區(qū)中央。用直徑1.0 cm的空心鉆頭沿導(dǎo)針鉆開股骨外側(cè)骨皮質(zhì)后沿導(dǎo)針鉆入至股骨頭軟骨下骨約0.5 cm處，退出鉆頭及導(dǎo)針，用特制形狀刮匙經(jīng)所鉆通道伸入至股骨頭下骨壞死區(qū)域，刮除壞死硬化骨組織，經(jīng)特殊設(shè)計的空心漏斗填入一部分混合PRP的自體髂骨顆粒打壓緊實，隨后敲入納米晶膠原基人工骨支撐棒，剩余髂骨PRP混合物經(jīng)空心漏斗植入人工骨支撐架尾端，輕輕敲擊壓實。C型臂X線機(jī)透視確認(rèn)骨植入顆粒位于刮除的骨壞死區(qū)域，生理鹽水沖洗后逐層縫合切口。術(shù)前及術(shù)后各靜滴1次抗生素，術(shù)后鎮(zhèn)痛及抗凝治療?；颊咝g(shù)后1個月內(nèi)禁止負(fù)重行走，1個月后拄雙拐部分負(fù)重行走，隨后逐漸過渡到完全負(fù)重行走。

1.3 臨床評價指標(biāo) 本研究主要是評估患者術(shù)前、術(shù)后的患髖功能有無改善及疼痛有無緩解。本研究采用目前使用較為廣泛的Harris評分系統(tǒng)，滿分為100分，分為髖部疼痛(44分)、髖關(guān)節(jié)功能(47分)、下肢畸形(4分)、髖關(guān)節(jié)活動范圍(5分)等四個方面。Harris評分量表將評分總分90～100分定為優(yōu)，80～90分定為良，70～80分定為可，小于70分定為差。影像學(xué)通過術(shù)后1、6、12個月攝取X線平片獲得結(jié)果。

2 結(jié) 果

術(shù)后所有患者均隨訪12個月，并在術(shù)后12個月行Harris評分。統(tǒng)計結(jié)果顯示：術(shù)前評分平均為(63.6±11.6)分，術(shù)后提高至(89.5±10.3)分，提高分?jǐn)?shù)平均為(25.9±11.2)分，手術(shù)前后比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。參考Harris評分系統(tǒng)，本組20髖病例中，優(yōu)14髖，良3髖，可2髖，差1髖，優(yōu)良率達(dá)85%。其中1例髖術(shù)后12個月仍有髖部疼痛。X線片的結(jié)果顯示有3例髖關(guān)節(jié)表現(xiàn)出影像學(xué)進(jìn)展(X線表現(xiàn)軟骨下微型骨折，部分骨小梁連續(xù)性中斷，股骨頭負(fù)重區(qū)塌陷變平，CT提示囊性病變區(qū)擴(kuò)大等)，患者的臨床癥狀、體征改變與影像學(xué)進(jìn)展變化相一致。所有患者術(shù)后均未發(fā)生切口感染、下肢深靜脈血栓等并發(fā)癥。

典型病例為一32歲男性患者，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)疼痛1年入院，診斷為雙側(cè)股骨頭壞死(Steinberg Ⅱ期)，給予髓芯減壓聯(lián)合納米晶膠原基人工骨支撐棒結(jié)合植入混合PRP的自體髂骨的手術(shù)方法。術(shù)前和術(shù)后Harris評分分別為64分和89分。典型病例手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖1～2。

圖2 術(shù)后1.5個月正位及蛙式位X線片示支撐棒未吸收，股骨頭壞死區(qū)域可見植骨材料，股骨頭壞死未見進(jìn)展

3 討 論

股骨頭壞死(osteonecrosis of the femoralhead，ONFH)又稱股骨頭缺血性壞死，是一種骨科常見疾病，其中有很多患者為雙側(cè)股骨頭壞死，中青年人群多發(fā)[13]。目前發(fā)病機(jī)制尚不明確，當(dāng)前臨床上考慮股骨頭壞死的致病原因為長期酗酒、大劑量的使用糖皮質(zhì)激素、繼發(fā)于凝血系統(tǒng)疾患、繼發(fā)于股骨頸骨折后等。認(rèn)為其致病機(jī)理主要是股骨頭的血液供應(yīng)受到各種致病因素的干擾，導(dǎo)致骨細(xì)胞、骨髓成份發(fā)生變性、壞死，并且骨細(xì)胞壞死與修復(fù)重建反復(fù)交替出現(xiàn)，最終導(dǎo)致股骨頭骨性結(jié)構(gòu)的改變及塌陷，臨床上表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)疼痛及功能障礙。當(dāng)ONFH進(jìn)展到軟骨下骨塌陷期時，股骨頭將無法保留，只能行髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)。多項臨床試驗證明在股骨頭壞死過程中，股骨頭承載區(qū)軟骨下骨的力學(xué)性能下降，在持續(xù)的應(yīng)力作用下，股骨頭的承載區(qū)域最終會塌陷。因此在股骨頭壞死的早期，在承載區(qū)為軟骨下骨提供穩(wěn)定的力學(xué)支持，可以防止股骨頭塌陷、促進(jìn)修復(fù)。這些年來我國股骨頭壞死的新發(fā)病例數(shù)量逐年增加，致殘率也較高；廣大民眾對該疾患認(rèn)識不足以及診療手段不規(guī)范等因素[14-15]，造成發(fā)現(xiàn)股骨頭壞死時往往已喪失最佳保髖時機(jī)，給社會及個人造成沉重的負(fù)擔(dān)。所以早期采用有效方法發(fā)現(xiàn)并治愈或延緩股骨頭壞死進(jìn)展，以避免或者延緩髖關(guān)節(jié)置換，對于患者本人及社會都至關(guān)重要。

3.1 早期股骨頭壞死的手術(shù)治療

3.1.1 髓芯減壓術(shù) 髓芯減壓術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的治療早期股骨頭壞死的方法，其目的是降低股骨頭內(nèi)的壓力，打通阻礙骨壞死修復(fù)的硬化帶，去除死骨、增強(qiáng)新生骨的爬行替代，延緩骨壞死的進(jìn)展，術(shù)后可立即明顯緩解髖部疼痛。髓芯減壓術(shù)還具有創(chuàng)傷小、操作簡單、不與其他治療相互干擾、患者能夠接受等優(yōu)點[16-17]。其缺點是因為鉆孔后股骨頭的支撐力降低導(dǎo)致術(shù)后的股骨頭骨折及塌陷風(fēng)險增大，術(shù)后患肢至少需要3個月內(nèi)避免負(fù)重行走。所以為避免該風(fēng)險人們在該術(shù)式的基礎(chǔ)上發(fā)展了多種聯(lián)合術(shù)式，如聯(lián)合骨水泥加強(qiáng)、聯(lián)合打壓植骨、利用多孔金屬鉭棒支撐和各種生物材料植入、聯(lián)合PRP植入、聯(lián)合干細(xì)胞移植、聯(lián)合中藥治療等[17-18]。

3.1.2 帶血管蒂的骨瓣移植術(shù) 對于股骨頭軟骨下骨已塌陷的SteinbergⅢ期的年輕患者(<45歲)，為避免過早行人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，有術(shù)者采用帶血管蒂或旋方肌骨(膜)瓣轉(zhuǎn)移術(shù)、帶血管蒂游離腓骨移植術(shù)為股骨頭塌陷區(qū)域提供良好的支撐，同時聯(lián)合壞死區(qū)域病灶清除等術(shù)促進(jìn)新骨生成。但該術(shù)式手術(shù)創(chuàng)傷大，對術(shù)者技術(shù)要求高、患者接受度不高、相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率高，目前臨床上應(yīng)用較少。

3.2 PRP在股骨頭壞死手術(shù)中的應(yīng)用思路 20世紀(jì)90年代，有實驗發(fā)現(xiàn)以血小板源性生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)為主的多種生長因子參與了骨的自我修復(fù)過程[19-20]。PDGF能促進(jìn)骨內(nèi)血管形成和細(xì)胞的有絲分裂并提高其他生長因子的活性。而患者自體的全血濃縮物——PRP中被證實含高活性的PDGF和TGF-β，以及表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)、類胰島素生長因子(insulinlike growth factor，IGF)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等活性物質(zhì)[21-22]，所有的活性物質(zhì)在骨修復(fù)過程中都起到了重要作用，能加快基質(zhì)干細(xì)胞的分化[23]，加速骨細(xì)胞的增殖[24-26]。研究還表明，這些活性物質(zhì)按一定濃度比例更能提高骨的修復(fù)效果，從患者自身全血中提取的PRP中各生長因子的濃度比例不會改變，所以離體后不會降低其生物效應(yīng)[27]。

3.3 納米人工骨支撐架 根據(jù)以往髓芯減壓后支撐物治療的優(yōu)缺點，楊述華等[28-29]自主研究設(shè)計了納米晶膠原基人工骨支撐架。納米晶膠原基人工骨支撐架是一種中空的圓柱狀帶螺紋的人工骨支撐物，與鉆頭的直徑相符合將支架植入，以確保支架與周圍骨和近端軟骨下骨之間的緊密接觸，可以為軟骨下骨壞死區(qū)域提供足夠的力學(xué)支撐，達(dá)到預(yù)防股骨頭軟骨下骨塌陷的目的。納米晶膠原基人工骨具有以下特點[28-29]：a)是與自然骨組成相似的人工骨修復(fù)材料，其顯微結(jié)構(gòu)具有良好的成骨傳導(dǎo)活性，主要成骨方式是膜內(nèi)成骨與軟骨內(nèi)成骨，這兩種方式均有利于新骨的形成。b)人工骨材料由羥基磷灰石和Ⅰ型膠原所組成，這兩者的比例與人體內(nèi)環(huán)境的要求相符合，具有良好的生物相容性。c)與金屬鉭棒等支撐物相比較，納米晶膠原基人工骨硬度及質(zhì)地與股骨頸處骨質(zhì)基本相同，便于后期行全髖關(guān)節(jié)置換時的股骨頸截骨。

3.4 納米人工骨支撐架結(jié)合植入混合PRP的自體髂骨臨床應(yīng)用優(yōu)勢 采用髓芯減壓后納米晶膠原基人工骨支撐架植入結(jié)合混合PRP的自體髂骨治療成人早期股骨頭壞死有以下優(yōu)勢：a)髓芯減壓可以清除股骨頭內(nèi)壞死區(qū)域的硬化壞死骨，同時也可以降低股骨頭內(nèi)骨的壓力。骨內(nèi)的壓力減輕后封閉的骨髓腔被打開，因高壓造成的缺血隨即得到緩解，從而導(dǎo)致骨內(nèi)毛細(xì)血管的再生及骨小梁的再形成，骨內(nèi)靜脈回流改善，骨內(nèi)血液循環(huán)重新生成，股骨頭開始再生；b)人工骨支撐架植入能支撐壞死股骨頭的軟骨下骨，發(fā)揮軟骨下骨的結(jié)構(gòu)支撐作用，延緩了股骨頭塌陷時間，延長了股骨頭存活時間。將具有骨誘導(dǎo)活性的PRP及自體髂骨骨混合植入之后，然后將人工骨支撐架植入軟骨下骨中，為關(guān)節(jié)軟骨提供足夠的力學(xué)支撐，增強(qiáng)成骨分化，實現(xiàn)骨吸收與新骨形成之間的新平衡，促進(jìn)骨愈合；c)損傷小，出血少，不進(jìn)入關(guān)節(jié)腔，操作簡便，減輕疼痛的同時有利于關(guān)節(jié)功能快速恢復(fù)，保留患者的股骨頭，患者樂于接受；d)自體髂骨具有費用低、成活率高、機(jī)體無排異反應(yīng)等優(yōu)勢；e)手術(shù)操作均在透視監(jiān)測下操作，不損傷負(fù)重關(guān)節(jié)面和正常的軟骨下骨結(jié)構(gòu)，術(shù)后無并發(fā)癥發(fā)生[6]。股骨頭壞死早期保髖手術(shù)的關(guān)鍵是促進(jìn)股骨頭缺血壞死區(qū)骨的修復(fù)和重建，保存自體股骨頭。在骨修復(fù)過程中，細(xì)胞的修復(fù)是必要的。大量的生長因子和支架相互促進(jìn)，相互協(xié)調(diào)。其中，修復(fù)細(xì)胞是種子，生長因子提供“養(yǎng)料”，和支架建立“腳手架”共同促進(jìn)骨生長，含有大量生長因子的PRP對骨誘導(dǎo)有顯著影響，與自體髂骨材料混合后，提供了“養(yǎng)料”可將修復(fù)細(xì)胞趨化至骨支架內(nèi)形成活性骨，大大促進(jìn)了骨修復(fù)的進(jìn)程，提高了保存自體股骨頭手術(shù)的治療效果。

總之，髓芯減壓聯(lián)合納米晶膠原基人工骨支撐棒結(jié)合植入混合PRP的自體髂骨的手術(shù)方法，對于年輕的股骨頭早期壞死的患者具有很好的效果，對于緩解患者髖關(guān)節(jié)疼痛、延緩或避免軟骨下骨塌陷的發(fā)生、恢復(fù)髖關(guān)節(jié)功能、推遲全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)有著重要意義。但是，目前選擇該手術(shù)方式的患者并不多，中長期臨床效果有待進(jìn)一步觀察和研究。