蘇 展 劉 竹(通信作者) 吳 昊 宋玉杰

( 黑龍江省紅十字( 森工總) 醫(yī)院, 黑龍江 哈爾濱 150040 )

股骨頭壞死(Osteonecrosis of the femoral head,ONFH)是一種難以治愈的致殘性髖關(guān)節(jié)疾病,最終導(dǎo)致股骨頭供血減少和骨髓細(xì)胞受損。 男性的股骨頭壞死患病率明顯高于女性,我國(guó)北方居民的股骨頭壞死患病率高于華南地區(qū)[1]。 股骨頭壞死分為創(chuàng)傷性和非創(chuàng)傷性2 類的創(chuàng)傷,創(chuàng)傷性股骨頭壞死是物理?yè)p傷的結(jié)果,如股骨頸骨折或髖脫位,直接影響股骨頭的血流量。 非創(chuàng)傷性股骨頭壞死通常與慢性酒精中毒、凝血疾病、結(jié)締組織疾病、內(nèi)分泌疾病等存在相關(guān)性[2]。 股骨頭壞死的發(fā)病機(jī)制至今尚未完全闡明,涉及到流量干擾、骨細(xì)胞凋亡、脂代謝紊亂、基因多態(tài)性、免疫因素和生物力學(xué)[3]。 臨床上早期股骨頭壞死的治療主要局限于物理干預(yù)、藥物治療、外科手術(shù)等,其中關(guān)節(jié)置換是最后的手段。 盡管關(guān)節(jié)置換可以顯著恢復(fù)患者活動(dòng)能力,減少疼痛,提高患者生活質(zhì)量,但相關(guān)的并發(fā)癥和高成本是臨床使用的一個(gè)障礙,進(jìn)一步對(duì)早期股骨頭壞死潛在的新治療方法的研究是必要的。 自體脂肪血管基質(zhì)成分(Stromal Vascular Fraction,SVF)是從脂肪組織中分離富集出來(lái)的基質(zhì)細(xì)胞群,即膠原酶消化脂肪并離心得到的細(xì)胞沉淀,被稱為血管基質(zhì)細(xì)胞[4-5]。 自體脂肪血管基質(zhì)成分含有很多細(xì)胞,包括間充質(zhì)干細(xì)胞、內(nèi)皮祖細(xì)胞、T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、周細(xì)胞和脂肪細(xì)胞等,具有促血管生成、抗凋亡、抗纖維化、免疫調(diào)節(jié)、抗炎等綜合作用[6]。 本研究采用對(duì)照研究方法,探討了自體脂肪血管基質(zhì)成分治療股骨頭壞死的有效性,以促進(jìn)自體脂肪血管基質(zhì)成分的應(yīng)用。 現(xiàn)報(bào)告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料

選擇本院2022 年1 月—2023 年1 月診治的股骨頭壞死患者70 例作為研究對(duì)象,采用隨機(jī)抽樣對(duì)照研究方法,根據(jù)1∶1 隨機(jī)擲硬幣原則把患者分為觀察組35 例與對(duì)照組35 例,2 組患者的性別、發(fā)病位置、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、病程、入院到治療時(shí)間等對(duì)比無(wú)顯著差異(P＞0.05)。 見表1。 本次研究得到了醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。 (1)納入標(biāo)準(zhǔn):患者病情穩(wěn)定,自愿簽署了知情同意書,且具有本次研究相關(guān)治療方法的指征;患者年齡20 ～60 歲;患者符合股骨頭壞死臨床診療規(guī)范診斷標(biāo)準(zhǔn);單側(cè)股骨頭壞死患者;非外傷性股骨頭壞死患者;患者ARCO 分期為I 和Ⅱ期患者。 (2)排除標(biāo)準(zhǔn):被認(rèn)為會(huì)影響疼痛的活動(dòng)性炎癥或結(jié)締組織疾病患者;髖臼發(fā)育不良、髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎、髖關(guān)節(jié)撞擊綜合征、重要臟器功能不全患者;正在進(jìn)行激素替代療法,不能停用激素者;正在使用免疫抑制劑,不能停用免疫抑制劑者惡性腫瘤患者;妊娠期和哺乳期婦女患者;資料不全,失訪或不配合隨訪者。

表1 2 組一般資料對(duì)比(±s,n)

表1 2 組一般資料對(duì)比(±s,n)

組別例數(shù)性別(男/女)發(fā)病位置(左側(cè)/右側(cè))年齡(歲)體質(zhì)量指數(shù)(kg/m2)病程(m)入院到治療時(shí)間(d)觀察組3520/1518/1745.22 ±2.4622.48 ±1.581.34 ±0.238.24 ±1.22對(duì)照組3522/1317/1845.20 ±3.1022.33 ±2.221.30 ±0.148.36 ±1.16 t/χ20.2380.0570.0300.3260.8790.422 P 0.6260.8110.9760.7450.3820.674

1.2 方法

對(duì)照組:給予常規(guī)植骨修復(fù)治療。 患者取平臥位,采用腰硬聯(lián)合麻醉,暴露患側(cè)髖關(guān)節(jié),取沿髂前下嵴短切口,暴露髂骨,鑿取圓柱狀髂骨塊。 取長(zhǎng)方體形髂骨塊,逐層縫合骼前下嵴切口,妥善包扎。 在影像學(xué)引導(dǎo)下,清除股骨頭內(nèi)壞死骨組織,取切下的髂骨塊并打入,采用骨屑填充縫隙,采用可吸收螺釘固定,留置引流并沖洗縫合。 觀察組:給予自體脂肪血管基質(zhì)成分治療。 具體措施如下:(1)吸脂術(shù)。 患者取平臥位,碘酊、乙醇常規(guī)消毒,鋪無(wú)菌手術(shù)單。按設(shè)計(jì)切口切開皮膚,手動(dòng)或者使用注射泵在標(biāo)志區(qū)域內(nèi)注入膨脹麻醉藥,直至吸脂部位腫脹,有堅(jiān)實(shí)感,10—15 分鐘后便可開始抽吸。 用20 mL 注射器、吸脂針手動(dòng)負(fù)壓吸脂。 拉出部分管芯并固定,從而產(chǎn)生負(fù)壓,在抽吸操作中,應(yīng)從深層到淺層輕緩、反復(fù)抽吸脂肪,皮下脂肪保留厚度約1 cm 為宜。 針管抽滿脂肪后,管孔蓋上專用帽。 將注射器放在離心機(jī)上,以3 000 r/min 離心30—60 秒。 棄除血液層和腫脹液層,僅保留脂肪層。 將制備好的脂肪顆粒轉(zhuǎn)移到1 mL 注射器內(nèi)備用。 吸脂結(jié)束后,擠凈皮下積液,放置引流條,用3 -0 絲線縫合切口,供區(qū)用無(wú)菌敷料加壓包扎3 天。 (2)脂肪基質(zhì)血管成分的制備過(guò)程。 用鑷子將脂肪組織樣本轉(zhuǎn)移到50 mL 康寧管中,用等體積生理鹽水清洗脂肪組織液1 次。 用剪刀和鑷子剪去脂肪組織表面的血管、結(jié)締組織膜及手術(shù)造成的損傷部位。 將脂肪組織剪成1 mm3左右的組織塊,加入等體積的0.1% 膠原酶I 工作液,37 ℃消化40 分鐘。 加入20 mL 生理鹽水中止膠原酶I 消化作用。 室溫離心1 分鐘(500 轉(zhuǎn)/min),使離心管中油脂與消化產(chǎn)物分層。 用25 mL 移液管吸取下層溶液通過(guò)100 μm 細(xì)胞濾器過(guò)濾到新的無(wú)菌離心管中,去除未消化的脂肪組織。 室溫離心10 分鐘(2 500 轉(zhuǎn)/min),加入5 mL 紅細(xì)胞裂解液重懸細(xì)胞沉淀。 加入生理鹽水至50 mL,室溫離心5 分鐘(1 500 轉(zhuǎn)/min,加入50 mL 生理鹽水重懸洗滌細(xì)胞沉淀,調(diào)整細(xì)胞濃度為5 ×107～10 ×107/mL。 (3)所選用10 mm 空心鉆頭,鉆孔的深度要夠,達(dá)到股骨頭下約3 ～4mm,以便最大限度的有效減壓。 將脂肪基質(zhì)血管成分100 μL 注入減壓腔,并用骨蠟封閉。 所有手術(shù)操作須在C 型臂X 線機(jī)透視下進(jìn)行,以保證其手術(shù)的安全性。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察指標(biāo)如下:(1)記錄2 組的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)后臥床時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間。 (2)記錄2 組術(shù)后14 天出現(xiàn)的靜脈血栓、感染、壓瘡、泌尿系感染等并發(fā)癥發(fā)生情況。 (3)在術(shù)后1 天、7 天與14 天采用視覺(jué)模擬疼痛評(píng)分量表(visual analogue scale,VAS)評(píng)分評(píng)定患者的股骨頭疼痛狀況。 分為0 ～10 分評(píng)分,分?jǐn)?shù)與股骨頭的疼痛程度呈現(xiàn)正相關(guān)性。 (4)在術(shù)后3 個(gè)月采用Harris 評(píng)分評(píng)定患者的髖關(guān)節(jié)功能,≥90 分視為優(yōu),80 ～89 分為良,70 ～79 分為可, ＜70 分為差,(優(yōu)+ 良)例數(shù)/總例數(shù)×100% =優(yōu)良率。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用SPSS25.00 統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,所有計(jì)量資料比如術(shù)后臥床時(shí)間等都采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)比如髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率采用頻數(shù)、率、百分比(%)描述,對(duì)比方法分別為t檢驗(yàn)與χ2檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)為ɑ=0.05。

2 結(jié)果

2.1 2 組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)疼痛VAS 評(píng)分變化對(duì)比

觀察組術(shù)后1 天、7 天與14 天的疼痛VAS 評(píng)分與對(duì)照組相比都顯著降低(P＜0.05)。 見表2。

表2 2 組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)疼痛VAS 評(píng)分變化對(duì)比(±s,分)

表2 2 組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)疼痛VAS 評(píng)分變化對(duì)比(±s,分)

組別 例數(shù)術(shù)后1 天術(shù)后7 天術(shù)后14 天觀察組 353.84 ±0.132.87 ±0.211.87 ±0.18對(duì)照組 355.11 ±0.243.71 ±0.182.67 ±0.21 t 27.52717.96717.112 P 0.0000.0000.000

2.2 2 組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)后臥床時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間對(duì)比

2 組手術(shù)時(shí)間對(duì)比無(wú)顯著差異(P＞0.05),觀察組的術(shù)中出血量、術(shù)后臥床時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間與對(duì)照組相比顯著降低(P＜0.05)。 見表3。

表3 2 組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)后臥床時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間對(duì)比(±s)

表3 2 組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)后臥床時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間對(duì)比(±s)

組別例數(shù)手術(shù)時(shí)間(min)術(shù)中出血量(mL)術(shù)后臥床時(shí)間(d)術(shù)后住院時(shí)間(d)觀察組35122.11 ±13.9383.49 ±15.291.89 ±0.336.28 ±0.66對(duì)照組35122.09 ±14.29123.00 ±14.922.43 ±0.218.66 ±0.68 t 0.0068.1728.16714.858 P 0.9950.0000.0000.000

2.3 2 組術(shù)后14 天并發(fā)癥發(fā)生情況對(duì)比

觀察組術(shù)后14 天靜脈血栓、感染、壓瘡、泌尿系感染等并發(fā)癥發(fā)生率為5.7%,對(duì)照組為22.9%,觀察組與對(duì)照組相比顯著降低(P＜0.05)。 見表4。

表4 2 組術(shù)后14 天并發(fā)癥發(fā)生情況對(duì)比(n,%)

2.4 2 組術(shù)后3 個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率對(duì)比

觀察組術(shù)后3 個(gè)月的髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率為97.1%,對(duì)照組為82.9%,觀察組術(shù)后3 個(gè)月的髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率與對(duì)照組相比都顯著升高(P＜0.05)。見表5。

表5 2 組術(shù)后3 個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率對(duì)比(n,%)

3 討論

骨重塑是一個(gè)復(fù)雜的協(xié)調(diào)事件,要求各種類型的細(xì)胞在微環(huán)境中同步激活,以確保骨形成和骨吸收都相繼發(fā)生,以維持骨量。 這個(gè)過(guò)程從啟動(dòng)階段開始,在骨質(zhì)致原因子的調(diào)控下激活成骨細(xì)胞,包括NF-κB 的配體(RANKL)和巨噬菌體結(jié)合因子(M-CSF)的受體活化劑[7]。 含有RANKL 的成骨細(xì)胞衍生的外泌體可以通過(guò)RANKL-RANK 相互作用激活骨質(zhì)前體中的RANK 信號(hào)來(lái)引起骨細(xì)胞的形成。包括BMP、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF -β)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)和血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF),也參與了這一過(guò)程。 而股骨頭壞死患者的OPG(骨蛋白)/RANKL 比值低于正常人,導(dǎo)致成骨細(xì)胞分化的減少,導(dǎo)致股骨頭骨質(zhì)代償能力下降。

自體脂肪血管基質(zhì)成分可作為血管生成和血管生成的平臺(tái),是血管內(nèi)膜細(xì)胞表型的重要來(lái)源,與血管再生相關(guān)的細(xì)胞包括周細(xì)胞、內(nèi)皮祖細(xì)胞、間質(zhì)祖細(xì)胞、外膜上脂肪基質(zhì)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等。 自體脂肪血管基質(zhì)成分中的2 個(gè)主要功能細(xì)胞是內(nèi)皮祖細(xì)胞和脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞,內(nèi)皮祖細(xì)胞與脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞之間的相互作用對(duì)于血管生成具有重要價(jià)值,內(nèi)皮祖細(xì)胞與脂肪微血管內(nèi)皮細(xì)胞的共培養(yǎng)可在14 天的孵育過(guò)程中形成增強(qiáng)的血管網(wǎng)絡(luò)[8]。 自體脂肪血管基質(zhì)成分作用基于內(nèi)皮祖細(xì)胞補(bǔ)充因創(chuàng)傷或病理而丟失的細(xì)胞的能力,尤其是內(nèi)皮祖細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞或脂肪細(xì)胞的潛力[9]。本研究顯示,觀察組術(shù)后1 天、7 天與14 天的疼痛VAS 評(píng)分與對(duì)照組相比都顯著降低(P＜0.05);2 組手術(shù)時(shí)間對(duì)比無(wú)顯著差異(P＞0.05),觀察組的術(shù)中出血量、術(shù)后臥床時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間與對(duì)照組相比顯著降低(P＜0.05),表明自體脂肪血管基質(zhì)成分治療股骨頭壞死并不會(huì)增加手術(shù)時(shí)間,還可促進(jìn)緩解患者的疼痛狀況,減少患者的術(shù)中出血量、術(shù)后臥床時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間。 從機(jī)制上分析,自體脂肪血管基質(zhì)成分可以通過(guò)細(xì)胞分化、免疫調(diào)節(jié)、血管生成和細(xì)胞外基質(zhì)分泌等作用,促進(jìn)成骨細(xì)胞再生、增加血管分布、重建骨結(jié)構(gòu),促進(jìn)骨的再生和愈合,從而改善患者的預(yù)后[10]。 股骨頭壞死是臨床上較為常見的一類難治性疾病,具有較高的致殘率,可導(dǎo)致患者的生存質(zhì)量與軀體功能受到嚴(yán)重的影響。 且很多患者伴隨有各種基礎(chǔ)疾病,如果治療方式不當(dāng)可導(dǎo)致患者術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥,影響患者的康復(fù)。 病理學(xué)研究顯示,股骨頭壞死患者多伴隨有股骨頭塌陷變形、小梁骨間斷、軟骨下骨結(jié)構(gòu)損傷,硬化區(qū)小梁骨增生、數(shù)量增多、排列緊密,形成多種增生組織[11-12]。而最先發(fā)生的就是股骨頭血管的閉塞和血管內(nèi)栓子形成,并且最終也是導(dǎo)致股骨頭骨質(zhì)缺血性壞死[13]。 自體脂肪血管基質(zhì)成分的發(fā)揮作用主要在于其中的脂肪干細(xì)胞具有增殖、定向遷移、分化及旁分泌的功能。 自體脂肪血管基質(zhì)成分中的脂肪干細(xì)胞在一定條件下可向脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等細(xì)胞分化。 此外脂肪干細(xì)胞具有旁分泌功能也被證明,利于創(chuàng)面的愈合并縮小疤痕的形成[14]。 本研究顯示,觀察組術(shù)后14 天靜脈血栓、感染、壓瘡、泌尿系感染等并發(fā)癥發(fā)生率為5.7%,對(duì)照組為22.9%,觀察組與對(duì)照組相比顯著降低(P＜0.05);觀察組術(shù)后3 個(gè)月的髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率為97.1%,對(duì)照組為82.9%,觀察組術(shù)后3 個(gè)月的髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率與對(duì)照組相比都顯著升高(P＜0.05),表明自體脂肪血管基質(zhì)成分治療股骨頭壞死能降低患者的并發(fā)癥發(fā)生率,提高患者的髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率。 從機(jī)制上分析,自體脂肪血管基質(zhì)成分不需要經(jīng)過(guò)體外培養(yǎng)的過(guò)程,僅需要通過(guò)簡(jiǎn)單的操作步驟處理脂肪組織,即可獲得。 自體脂肪血管基質(zhì)成分不需要在體外培養(yǎng)擴(kuò)增,不涉及代數(shù)差異、丟失干細(xì)胞干性或者成腫瘤風(fēng)險(xiǎn)等[15]。 自體脂肪血管基質(zhì)成分中包含內(nèi)皮細(xì)胞和周細(xì)胞,這些細(xì)胞群有助于血管再生和血管重建,可以幫助移植物或者再生的組織存活,有利于促進(jìn)患者康復(fù)[16]。 由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題,自體脂肪血管基質(zhì)成分的使用成本比較高,在臨床使用中涉及的科室比較多,為此本次研究調(diào)查人數(shù)過(guò)少,將在后續(xù)研究中探討。

綜上所述,自體脂肪血管基質(zhì)成分治療股骨頭壞死并不會(huì)增加手術(shù)時(shí)間,還可促進(jìn)緩解患者的疼痛狀況,減少患者的術(shù)中出血量、術(shù)后臥床時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間,還可降低患者的并發(fā)癥發(fā)生率,提高患者的髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率。