如何把握股骨头坏死患者的保髋治疗时机

【关键词】　股骨头坏死；骨坏死；髋关节；矫形外科手术；保髋

股骨头坏死 ( osteonecrosis of the femoral head，ONFH ) 是好发于 30 ~ 50 岁中青年的难治性疾病，与激素应用、酗酒和髋部创伤等多种因素有关 [1]。ONFH 后期发生股骨头塌陷、髋关节功能障碍，严重影响中青年患者的身心健康 [2]。人工全髋关节置换术是世界公认治疗髋关节病痛的有效方法，但远期必然面临翻修、再翻修的现实。因此，在 ONFH 的早期阶段，保留患者自身髋关节具有很高的临床和社会价值 [3-4]。目前，各种保髋治疗技术没有重大突破 [5]，原因在于对疾病的认识和治疗技术没有根本的进展。笔者从事 ONFH 保髋治疗近 30 年，现与同道分享、探讨一些体会和认识。

一、ONFH 保髋治疗的变迁

ONFH 的治疗在过去 50 年中发生了明显的变化，从减缓临床症状到促进坏死骨修复、预防股骨头塌陷或阻止进一步塌陷，终止或延缓关节破坏的进展。

20 世纪 70 年代主要使用髓芯减压术 ( core decompression，CD ) 减缓症状，后来发现单纯采用 CD 治疗缺乏股骨头软骨下支撑，对股骨头塌陷或再塌陷的预防作用有限。之后以 CD 为原型衍生出了目前常用的腓骨移植术 ( fibular graft，FG ) 以及多孔钽棒植入术 ( tantalum rod implantation，TRI )。FG 是目前广泛应用的技术。尽管有文献报道吻合血管的 FG 治疗，患者的临床症状、髋部功能改善程度明显优于不带血管的 FG，但后者除有效改善 ONFH 患者症状、获得满意功能外，其手术时间、术后康复时间明显少于带血管的 FG [3,6-9]。多孔钽棒自 2009 年起，在我国广泛用于 ONFH 的治疗。由于对 ONFH 的认识不足、对钽棒生物功能的过度认可以及适应证的过度放大，随着时间的推移，临床治疗失败病例逐渐增多。尽管最近的一项 Meta 分析结果显示 TRI 是治疗早期 ONFH 的安全且有效的方法 [10]，但该结论仍缺少多中心、大样本、长期随访的临床资料的支持。有学者利用多孔钽棒的力学支撑作用，联合带血管髂骨瓣或联合带血管髂骨瓣和自体骨髓间充质干细胞或联合自体外周血干细胞动脉灌注治疗 ONFH，经短或中期随访，均取得了较好的临床疗效，并根据此定义了不同方法的适用范围，这些方法虽然新颖，但临床应用困难。原因是围手术期细胞培养、手术条件、手术技术均是影响疗效的重要因素 [11-13]。

20 世纪 70 年代以来，还有两种术式用于治疗 ONFH，即经转子旋转截骨术 ( transtrochanteric rotational osteotomy，TRO ) 和血管植入术 ( blood vessel implantation，BVI )。TRO 最初主要在日本应用，其原理为将坏死区旋转至关节前方，使正常骨作为新负重区，有效避免股骨头塌陷。之后有学者发现 TRO 虽然避免了新负重区发生塌陷，但部分病例存在关节前方不稳和骨赘形成。这是否影响 TRO 的长期疗效，目前尚无定论 [14-15]。BVI 是生物学重建方法，在一定程度上促进股骨头新生血管和骨形成，但能否保持股骨头的支撑力使其不发生塌陷是不确定的，此也与手术技术和适应证的选择密切相关 [16]。

在过去的 30 年来，松质骨打压植骨广泛用于治疗各阶段 ONFH [17]。无论是单独使用自体骨、异体骨、人工骨，还是联合使用或联合使用一些骨形成生长因子，其短、中期的随访结果显示治疗塌陷前 ONFH 疗效更确切 [18-19]。说明单纯打压植骨可以获得局部结构的初始稳定性，但是骨修复的强度难以达到生物力学的支撑作用。之后在打压植骨术基础上，衍生出了髂骨骨瓣移植术和大转子骨瓣移植术。这个阶段明确了植骨的位置与疗效的关系，将带血管的髂骨瓣或带血管的髂骨联合大转子骨瓣或带血管的大转子骨瓣联合游离髂骨瓣移植入坏死股骨头的外侧或前外侧，疗效更加确切 [20-24]。

以上几种 ONFH 的保髋方法，各有利弊，文献多是对疗效的评估，鲜有对保髋失败原因的思考，各种方法的适应证缺乏循证医学的证据，极大地限制了保髋方法的普及和应用。因此，正确认识 ONFH 的发病特点，把握治疗时机，合理选择适应证，对提高保髋疗效具有重要意义。

二、ONFH 患者保髋治疗的时机与适应证

随着对 ONFH 的基础和临床研究的深入，对 ONFH 的病理改变有了进一步的认识。学界一直强调 ONFH的早期诊断，其实质上就是对 ONFH 病理转归的判断。笔者认为，相对于坏死、修复、骨关节炎而言，塌陷是最关键的病理改变。塌陷使关节的结构、完整性遭到破坏;塌陷与临床症状有关;预防、纠正塌陷以及防止再塌陷能否成功?是直接关系保髋治疗近期和远期疗效的重要因素。因此，研究保髋必须研究塌陷的病理机制，围绕塌陷的发生、发展，探讨 ONFH 的病理状态，才能正确地把握 ONFH 保髋治疗的时机。不断提高对 ONFH 病理改变的认识，使得保髋治疗的时机与适应证的选择更加理性。

1. 疼痛-不塌 ( 稳定 ) 不痛，一塌 ( 不稳 ) 必痛：大量临床现象表明，ONFH 在塌陷前绝大多数不发生疼痛，一旦发生疼痛，往往提示股骨头内已经出现了断裂 ( 不稳定 )，甚至塌陷。对于塌陷后的疼痛原因如同股骨头内发生错位骨折似乎容易理解，而塌陷前发生疼痛的原因往往被认为是由于骨内高压所致，甚至认为骨内高压是引起 ONFH 的主要原因。通过钻孔减压确实使部分患者的疼痛得以缓解，又进一步佐证了这一认识，但却无法解释 ONFH 患者的不痛期仅仅是在 MRI 诊断阶段的这一临床事实。笔者认为：骨内高压不是导致 ONFH 的原因，而是 ONFH 发展到一定阶段的结果。疼痛往往是塌陷将要发生的信号，其原因是随着机体对坏死骨的修复，在死骨与活骨之间或死骨之间出现骨小梁断裂，进而在应力作用下波及软骨下骨板断裂。此时 MRI 表现为坏死骨远端片状骨髓水肿，CT 表现为股骨头内骨折，与塌陷后疼痛原理是一样的( 图 1，2 )。确立这样认识对于临床治疗具有重要意义，即对于有可能进一步塌陷的 ONFH，单纯钻孔减压不能改变病理进程，是治标不治本的方法，甚至可能加快塌陷的发生。

图 1　患者，男，70 岁，酒精性，右髋疼痛 1 个月，X 线片未见塌陷，CT 股骨头软骨下骨板断裂，股骨头大体标本见软骨下骨折

图 2　患者，男，38 岁，双侧股骨头酒精性坏死，右髋疼痛 5 个月，X 线片未见塌陷，CT 股骨头软骨下骨板断裂，MRI 骨髓水肿;左髋无疼痛，股骨头软骨下骨板无断裂，MRI 无骨髓水肿

对无症状 ONFH ( 静息髋 ) 的自然进程观察发现，坏死范围大并累及股骨头外侧是发生疼痛和塌陷的危险因素 [25]。而股骨头前外侧部分在塌陷的发生中也有重要作用 [20-21,26]。因此，对于坏死范围大并涉及股骨头前外侧的无症状 ARCO II 期 ONFH 患者，塌陷的发生率很高，为潜在的塌陷者。此外，骨髓水肿是头内骨折、塌陷及疼痛相关的重要影像学表现。骨髓水肿的出现与疼痛及塌陷呈正相关，骨髓水肿越严重，疼痛程度越大，塌陷进展快;相反，骨髓水肿减轻，疼痛减轻，塌陷进展缓慢甚或不发生塌陷 [27]。因此，对于髋关节疼痛较重的坏死，X 线片显示类似 II 期，须行 MRI 和 CT 检查，若出现骨髓水肿或头内骨折 ( 图 1，2 )，提示股骨头内已经发生不稳定或塌陷。

笔者在临床工作中，根据疼痛发生的时间推测不稳定或塌陷发生的时间。因为疼痛往往是患者就诊的最初症状，但却不是疾病的早期，疼痛发生的原理类似关节内发生的错位骨折，最初的疼痛往往提示股骨头头内已发生不稳定 ( II 期 ) 或塌陷 ( III 期 )，若头内严重不稳定，可出现静息痛，头内稳定性改善，疼痛则缓解。所以，疼痛的缓解不一定是病情好转的迹象，只是反映稳定性改善，对于这一点，往往给患者造成错觉，误认为病情好转，导致失去“保髋”治疗的最佳时机。因此，应根据疼痛发生的时间推测不稳定或塌陷发生的时间，综合评估病理状态，积极采取保髋治疗。

对于未塌陷者 ( 如果没有疼痛或有疼痛而未累及股骨头前外侧的 ONFH )，可以使用非手术治疗，包括保护性负重、西药和中药治疗、物理治疗等，其中，中药治疗近来备受关注 [28-30]。无疼痛的累及股骨头前外侧的 ONFH 者，塌陷发生率很高，目前仍无足够证据表明塌陷前采用药物等非手术促进修复的方法能预防塌陷，即使手术也未必能防止其塌陷，因此医患双方对此都比较谨慎。一旦出现疼痛症状，只有尽快手术才可能预防或纠正其塌陷。根据笔者的临床经验，临床上，疼痛≤6 个月的患者是保髋治疗的黄金时期。因为在塌陷的早期软骨的弹性尚好，这是纠正塌陷的组织学基础。随着塌陷时间的延长，软骨从皱褶、到破裂、失去弹性，丧失了纠正塌陷时机。微创技术既能清除死骨，又对髋关节的干扰相对较少，可以充分恢复骨量与稳定、纠正塌陷，达到提供力学支撑之目的。

2. 软骨的状态：对于股骨头已塌陷者，有选择的保髋是有价值的，也是可行的。笔者从塌陷时间、塌陷程度，判断软骨的状态，分析塌陷纠正的可能性。随着塌陷时间的延长，塌陷程度逐渐加重，软骨逐渐失去弹性，难以充分植骨和纠正塌陷，因此，软骨的状态主要取决于塌陷的时间。ONFH 患者关节疼痛的时间与塌陷程度和软骨的退变程度呈正相关，疼痛时间越长，塌陷程度和软骨的退变程度越严重。因此，根据股骨头软骨的状态选择保髋适应证是保髋手术成功的关键。笔者将塌陷后软骨状况分为：软骨未破坏者和软骨已破坏者两种。软骨未破坏者可承受打压植骨;一部分软骨已破坏者，由于其软骨虽已破坏，但经过修补仍可恢复其完整性，并承受打压植骨，宜行软骨修补打压植骨;软骨已破坏且难以修补者，人工关节置换是理想的选择。因此，对软骨未破坏者和软骨虽已破坏，但还可修补者，可选择性保髋治疗。需要明确的是，对于绝大多数已经塌陷者的股骨头而言，保髋治疗，难以改变塌陷不能完全恢复的现实。笔者大量的临床病例表明 [29]，即使治疗后塌陷有某种程度的加重 ( 不超过 4 mm )，只要坏死完全修复、头臼关系良好 ( 头内、关节稳定 )，通常患者很少有明显的持续疼痛，关节退变的速度也很慢，长期疗效是确切的，可以大大延缓甚至避免人工髋关节置换术。

根据笔者的临床经验，股骨头塌陷者保髋适应证包括：( 1 ) 塌陷 ( 疼痛 ) 时间 < 6 个月;( 2 ) 塌陷程度 <4 mm;( 3 ) 年龄 < 45 岁;( 4 ) 髋关节功能良好;( 5 ) 依从性良好。无论采用哪种保髋手术，均应遵循以下原则：( 1 ) 充分清除死骨，确保植骨床血运良好;( 2 ) 充分打压植骨，配合有效支撑植骨;( 3 ) 植骨材料以自体骨为首选;( 4 ) 尽可能小的创伤和充分暴露;( 5 ) 不加重股骨头血运的破坏;( 6 ) 不增加失败后人工关节置换术的难度。近 10 个月来，笔者采用髋关节外科脱位技术治疗股骨头塌陷的 ONFH 30 余例。该方法可以充分暴露关节，对塌陷好发的股骨头前外侧部分显露更充分，直视下清除死骨，取自体大转子处的松质骨充分的打压植骨，将髂骨瓣准确植入股骨头内的前外侧，无论是骨修复效果还是术后康复时间均明显缩短 ( 因随访时间较短，尚未报道 )。

3. 其它因素：ONFH 患者的异常步态与股骨头塌陷相关。在塌陷前出现关节疼痛、跛行，往往提示股骨头内发生骨小梁断裂，此时 X 线片通常难以明确诊断，CT、MRI 有助于明确诊断。在塌陷后出现关节疼痛、跛行，在非负重情况下关节旋转功能明显受限，提示股骨头内骨小梁断裂，而且出现多种形式的不稳定，包括骨性不稳定 ( 骨小梁成片断裂 )、软骨不稳定 ( 软骨剥脱，严重的呈帽状剥脱;软骨遭受异常应力，退变明显加快 ) 和严重塌陷 ( 软骨、骨、关节不稳定可同时存在，甚至发生股骨头病理骨折，髋关节半脱位 )。因此，ONFH 患者虽出现疼痛和异常步态，但关节旋转功能正常时，提示股骨头已发生头内不稳定或塌陷，此时应根据疼痛时间、塌陷程度和软骨状态，综合评估保髋治疗的价值。若关节旋转功能明显受限，提示股骨头内已发生骨小梁成片断裂、软骨剥脱或二者同时存在，此时应选择人工关节置换。另外，ONFH 患者的病史与股骨头塌陷也有相关性。文献报道，有镰状细胞病史的无症状 ONFH 患者，发生关节疼痛和股骨头塌陷的风险较高 [25]。有系统性红斑狼疮病史的 ONFH 患者，其 ONFH 与激素累积量和应用时间无关，而复发性系统性红斑狼疮患者的激素治疗，是 ONFH 发生和进展的危险因素 [31]。对炎症性肠疾病、风湿性疾病患者来说，高剂量的激素应用史，是导致 ONFH 发生和发展的关键因素 [32-33]。因此，对那些需要持续激素治疗的ONFH 患者来说，详细的病史也是评估并决定采取何种保髋治疗的因素之一。

综上所述，应高度重视累及股骨头前外侧的 II 期 ONFH 患者，不因 X 线片未见股骨头塌陷而放松警惕，从临床症状 ( 疼痛 ) 与影像学表现 ( 骨髓水肿、头内骨折 ) 综合分析疾病所处的病理阶段，对股骨头塌陷的III 期 ONFH 患者，依据疼痛发生的时间，推测塌陷的时间和软骨的状态，并详细了解患者病史，观察患者步态，检查关节旋转功能，综合分析，以选择合适的保髋方法。坚持早期诊断，早期治疗，对于预防或纠正塌陷、延缓病情发展至关重要。

总之，ONFH 的治疗依然是骨科领域的难题之一，人工关节置换不应成为主要手段，保髋治疗能否成功取决于及时、精确的诊断以及对 ONFH 病理改变的充分认识。不管采用何种方法，对于塌陷前的治疗，必须在修复塌陷的同时，防止发生新的塌陷。对于已发生塌陷的 ONFH 患者的治疗，在恢复形态的同时，更重要的是彻底修复坏死，恢复头内、关节稳定，改善头臼关系。相信随着相关基础和临床研究的不断深入，对ONFH 的认识会更加深入。

【参考文献】

[1] Wang C, Peng J, Lu S. Summary of the various treatments for osteonecrosis of the femoral head by mechanism: A review. Exp Ther Med,2014, 8(3):700-706.

[2] Chen SB, Hu H, Gao YS, et al. Prevalence of clinical anxiety, clinical depression and associated risk factors in chinese young and middleaged patients with osteonecrosis of the femoral head. PLoS One, 2015, 10(3):e0120234.

[3] Eward WC, Rineer CA, Urbaniak JR, et al. The vascularized fibular graft in precollapse osteonecrosis: is long-term hip preservation possible? Clin Orthop Relat Res, 2012, 470(10):2819-2826.

[4] Cui Q, Botchwey EA. Emerging ideas: treatment of precollapse osteonecrosis using stem cells and growth factors. Clin Orthop Relat Res,2011, 469(9):2665-2669.

[5] Lieberman JR, Engstrom SM, Meneghini RM, et al. Which factors influence preservation of the osteonecrotic femoral head? Clin Orthop Relat Res, 2012, 470(2):525-534.

[6] Ding H, Gao YS, Chen SB, et al. Free vascularized fibular grafting benefits severely collapsed femoral head in concomitant with osteoarthritis in very young adults: a prospective study. J Reconstr Microsurg, 2013, 29(6):387-392.

[7] Tetik C, Başar H, Bezer M, et al. Comparison of early results of vascularized and non-vascularized fibular grafting in the treatment of osteonecrosis of the femoral head. Acta Orthop Traumatol Turc, 2011, 45(5):326-334.

[8] Ali SA, Christy JM, Griesser MJ, et al. Treatment of avascular necrosis of the femoral head utilising free vascularised fibular graft: a systematic review. Hip Int, 2014, 24(1):5-13.

[9] Papanagiotou M, Malizos KN, Vlychou M, et al. Autologous (non-vascularised) fibular grafting with recombinant bone morphogenetic protein-7 for the treatment of femoral head osteonecrosis: preliminary report. Bone Joint J, 2014, 96-B(1):31-35.

[10] Zhang Y, Li L, Shi ZJ, et al. Porous tantalum rod implant is an effective and safe choice for early-stage femoral head necrosis: a metaanalysis of clinical trials. Eur J Orthop Surg Traumatol, 2013, 23(2):211-217.

[11] Zhao D, Zhang Y, Wang W, et al. Tantalum rod implantation and vascularized iliac grafting for osteonecrosis of the femoral head.

Orthopedics, 2013, 36(6):789-795.

[12] Zhao D, Liu B, Wang B, et al. Autologous bone marrow mesenchymal stem cells associated with tantalum rod implantation and vascularized iliac grafting for the treatment of end-stage osteonecrosis of the femoral head. Biomed Res Int, 2015, 2015:240506.

[13] Mao Q, Wang W, Xu T, et al. Combination treatment of biomechanical support and targeted intra-arterial infusion of peripheral blood stem cells mobilized by granulocyte-colony stimulating factor for the osteonecrosis of the femoral head: a randomized controlled clinical trial.J Bone Miner Res, 2015, 30(4):647-656.

[14] Hisatome T, Yasunaga Y, Takahashi K, et al. Progressive collapse of transposed necrotic area after transtrochanteric rotational osteotomy for osteonecrosis of the femoral head induces osteoarthritic change. Mid-term results of transtrochanteric rotational osteotomy for osteonecrosis of the femoral head. Arch Orthop Trauma Surg, 2004, 124(2):77-81.

[15] Hiranuma Y, Atsumi T, Kajiwara T, et al. Evaluation of instability after transtrochanteric anterior rotational osteotomy for nontraumatic osteonecrosis of the femoral head. J Orthop Sci, 2009, 14(5):535-542.

[16] 何伟, 袁浩, 李雄, 等. 多条血管束植入治疗成人股骨头坏死的远期疗效观察(附190例203髋分析). 骨与关节损伤杂志, 2000, 15(4):261-263.

[17] Pierce TP, Elmallah RK, Jauregui JJ, et al. A current review of non-vascularized bone grafting in osteonecrosis of the femoral head. Curr Rev Musculoskelet Med, 2015, 8(3):240-245.

[18] Wang BL, Sun W, Shi ZC, et al. Treatment of nontraumatic osteonecrosis of the femoral head using bone impaction grafting through a femoral neck window. Int Orthop, 2010, 34(5):635-639.

[19] Sun W, Li Z, Gao F, et al. Recombinant human bone morphogenetic protein-2 in debridement and impacted bone graft for the treatment of femoral head osteonecrosis. PLoS One, 2014, 9(6):e100424.

[20] Ishizaka M, Sofue M, Dohmae Y, et al. Vascularized iliac bone graft for avascular necrosis of the femoral head. Clin Orthop Relat Res, 1997,(337):140-148.

[21] Nagoya S, Nagao M, Takada J, et al. Predictive factors for vascularized iliac bone graft for nontraumatic osteonecrosis of the femoral head.J Orthop Sci, 2004, 9(6):566-570.

[22] Chen CC, Lin CL, Chen WC, et al. Vascularized iliac bone-grafting for osteonecrosis with segmental collapse of the femoral head. J Bone Joint Surg Am, 2009, 91(10):2390-2394.

[23] Zhao D, Cui D, Lu F, et al. Combined vascularized iliac and greater trochanter graftings for reconstruction of the osteonecrosis femoral head with collapse: reports of three cases with 20 years follow-up. Microsurgery, 2012, 32(7):546-551.

[24] Zeng YR, He S, Feng WJ, et al. Vascularised greater trochanter bone graft, combined free iliac flap and impaction bone grafting for osteonecrosis of the femoral head. Int Orthop, 2013, 37(3):391-398.

[25] Mont MA, Zywiel MG, Marker DR, et al. The natural history of untreated asymptomatic osteonecrosis of the femoral head: a systematic literature review. J Bone Joint Surg Am, 2010, 92(12):2165-2170.

[26] 陈镇秋, 何伟, 张庆文, 等. 打压支撑植骨术治疗早期酒精性股骨头坏死的临床研究. 中华骨科杂志, 2010, 30(1):42-47.

[27] 何伟, 曾勤, 张庆文, 等. 非创伤性股骨头坏死骨髓水肿与疼痛分级及坏死分期相关性的研究. 中国修复重建外科杂志, 2008,22(3):299-302.

[28] 陈卫衡, 周宇, 何海军, 等. 健脾活骨方治疗早中期非创伤性股骨头坏死的前瞻性临床研究. 中华关节外科杂志(电子版), 2013, 7(3):3-8.

[29] 何伟. 科学看待中医药治疗非创伤性股骨头坏死. 中华关节外科杂志(电子版), 2013, 7(3):1-2.

[30] 李子荣. 股骨头坏死临床诊疗规范(2015年版). 中华关节外科杂志(电子版), 2015, 9(1):97-100.

[31] Nakamura J, Ohtori S, Sakamoto M, et al. Development of new osteonecrosis in systemic lupus erythematosus patients in association with long-term corticosteroid therapy after disease recurrence. Clin Exp Rheumatol, 2010, 28(1):13-18.

[32] Kamata N, Oshitani N, Sogawa M, et al. Usefulness of magnetic resonance imaging for detection of asymptomatic osteonecrosis of the femoral head in patients with inflammatory bowel disease on long-term corticosteroid treatment. Scand J Gastroenterol, 2008, 43(3):308-313.

[33] Kameda H, Amano K, Nagasawa H, et al. Notable difference between the development of vertebral fracture and osteonecrosis of the femoral head in patients treated with high-dose glucocorticoids for systemic rheumatic diseases. Intern Med, 2009, 48(22):1931-1938.