双磷酸盐联合自体腓骨棒植入治疗早期ONFH的近期疗效

朱芸，张巍琴，杨刚，贺小兵

(1.重庆市涪陵中心医院骨科，重庆 408000；2.重庆市涪陵中心医院科教科，重庆 408000)

股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)是一种骨科常见难治性疾病，多见于中青年人群，平均发病年龄为36岁左右[1]，该病常见的诱因为大剂量使用激素、长期酗酒、创伤及凝血功能障碍等，通常双侧发病，病情进展迅速，若未进行干预，大部分患者会在2年内发生股骨头塌陷，继发髋关节骨关节炎而需行全髋关节置换术。在美国每年有超过50万例晚期股骨头坏死患者需行全髋关节置换术[1]，给社会带来了沉重的经济负担。ONFH患者多为中青年，目前主流观点均认为ONFH应该早期诊断并行保头治疗，从而避免或推迟人工关节置换。目前主流的保头治疗方式主要分为手术方式(股骨头髓心减压腓骨棒或钽金属棒植入术及旋转截骨术等)及非手术方式(骨髓干细胞移植、体外冲击波治疗等)，但这些治疗方法均未获得满意的临床治疗效果[2]。

有文献报道在ONFH发生、发展的过程中，骨细胞活性的改变起着重要的作用[3]。骨细胞可通过骨小管传导力学信息从而调控骨表面的破骨细胞和成骨细胞功能，调控正常的骨修复，而在ONFH早期破骨细胞活性明显增强，成骨细胞、骨细胞凋亡增加，成骨分化障碍，成脂分化增强，使骨形成受到抑制，局部骨缺少，形成微骨折。同时由于髓内高压加重了局部的缺血、缺氧，低氧环境下成骨细胞活性受到抑制而破骨细胞活性增强，骨修复发生障碍，股骨头强度和顺应性下降，局部应力集中导致股骨头塌陷[4-5]。因此在清除股骨头内死骨并植入具有活性和力学支撑作用的自体腓骨的同时加用能抑制破骨细胞，促进骨髓基质细胞成骨分化及成骨细胞增殖的双磷酸盐药物，理论上能提高保头治疗的成功率。2016年12月至2018年5月，我们共治疗诊断为ONFHFicatⅡ期的患者17例(18髋)，均接受股骨头钻孔减压，清除股骨头坏死骨并取自体髂骨打压植骨自体腓骨棒植入术，术后口服阿仑磷酸钠治疗，取得了满意的近期疗效，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 纳入标准 (1)年龄50岁以下；(2)患侧髋部疼痛不适、查体髋关节无明显活动障碍；(3)影像学检查结果(包括X线和MRI检查)为Ficat Ⅱ期；(4)既往无因ONFH接受过相关手术治疗。

1.2 一般资料 从2016年12月至2018年5月，重庆市涪陵中心医院骨科收治诊断为ONFHFicat Ⅱ期的患者共17例(18髋)。所有患者术前均拍摄骨盆正位及患髋蛙式位X线片并行MRI检查，据此按Ficat分期标准进行分期。男16例，女性1例；年龄28～46岁，平均37.3岁。出现关节疼痛症状1～4个月不等，其中15例有长期饮酒史，2例有激素使用病史。13例为双侧ONFH，其中7例另一侧因股骨头塌陷而行全髋关节置换，5例另一侧为FicatI期采取保守治疗，1例为双侧Ficat Ⅱ期。所有患者均接受股骨头钻孔减压，死骨清除，取自体髂骨松质骨打压植骨并经通道植入自体腓骨棒治疗，术后口服70 mg阿仑磷酸钠治疗，1周1次，持续3个月。术后随访拍摄患髋正侧位X线片。手术前后采用Harris评分系统进行患髋评分。

所有患者从术前出现症状至接受手术治疗时间为2～6个月，平均5个月，所有患者在术前、术后及随访期间均按Harris评分评估髋关节功能。以最终股骨头塌陷需接受人工关节置换为治疗无效。术前Harris评分64～82分，平均72分。

1.2 方法

1.2.1 术前准备 完善术前相关检查，排除麻醉风险，术后24 h内口服抗生素预防感染。所有患者均采用腰硬联合麻醉。

1.2.2 手术方法 (1)取患髋小腿外侧入路，沿腓骨长短肌和腓肠肌间隙显露腓骨，剥离骨膜，摆锯截取长约8 cm的腓骨，并用1 mm钻头在腓骨皮质骨钻多个孔备用；(2)同侧髂骨取松质骨或附带髂骨内板，制成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm颗粒状备用；(3)取大粗隆下外侧纵行切口长3～4 cm，暴露股骨大粗隆下股骨外侧，C型臂X线机监视下，建立清除死骨的隧道(直径12 mm)至软骨下3～5 mm，钻骨隧道时，顶点应位于股骨头前外上坏死区；(4)弯头刮匙刮除股骨头部减压通道内坏死骨组织及肉芽组织；(5)打压、支撑植骨，经骨隧道植入制备好的髂骨松质骨，适当打压后植入自体腓骨。注意应于C型臂X线机监视下进行，确保腓骨棒顶端到达股骨头关节面下5 mm左右；(6)生理盐水冲洗后逐层关闭切口。

1.3 术后处理 麻醉清醒后即开始主动伸屈及外展患髋功能锻炼。术后口服阿仑磷酸钠70 mg，1周1次，治疗3个月。术后3个月内扶拐行走，1年内避免剧烈运动。术后嘱患者在1、2、3、6、8、12个月进行复诊，以后每年复查1次；随访时拍X线片。手术前后随访采用Harris评分系统进行患髋评分，将需行全髋关节置换作为观察终点。采用Ficat分期评估进一步塌陷程度和坏死修复程度。根据塌陷程度变化分3级：I级塌陷纠正；Ⅱ级未塌陷或塌陷未加重，关节间隙无明显变窄；Ⅲ级进一步塌陷，甚至关节间隙变窄。根据坏死修复和关节炎程度分为修复良好：坏死明显修复，死骨明显缩小或坏死有修复现象，植骨区与正常骨边界模糊。修复迟缓：修复不明显，硬化带形成，伴不同程度骨关节炎表现。

2 结 果

15例(16髋)患者获得随访，失访2例，随访时间8～14个月，平均随访12个月。获得随访的病例中，Harris评分由术前72分提高到末次随访时的89分(81～97分)。术后影像学检查提示植入的自体腓骨位置良好，顶端位于股骨头外上方负重区，无腓骨脱出，无股骨转子间骨折或股骨颈骨折发生。至末次随访无一例出现股骨头塌陷，13例坏死修复明显，植骨区与正常骨边界模糊；2例修复不明显，有硬化带形成。

典型病例为一37岁男性患者，左髋疼痛2个月余就诊，既往有大量饮酒史，查体左髋内外旋轻微诱发痛，X线片提示左侧股骨头外上方负重区骨密度减低，局部轻微硬化带，MRI提示股骨头外上方及股骨颈内T2像高信号。诊断考虑左侧股骨头坏死，FicatⅡ期，Harris评分75分。入院后在腰硬联合麻醉下行股骨头钻孔减压，死骨清除，取自体髂骨松质骨打压植骨并经通道植入自体腓骨棒治疗，术后给予70 mg阿仑磷酸钠口服，1周1次，治疗3个月，在扶拐下地行走3个月后完全负重。末次随访(术后13个月)左髋内外旋疼痛消失，X线片提示股骨头完整无塌陷，植入自体腓骨与股骨头颈融合，Harris评分96分(见图1～4)。

图1 术前X线片示左侧股骨头外上方负重区骨密度减低，局部轻微硬化带

图2 术前MRI示股骨头外上方及股骨颈内T2像高信号

图3 术后X线片示负重区死骨清除，植入腓骨棒位于关节软骨下5 mm

图4 末次随访X线片示股骨头完整无塌陷，自体腓骨与股骨头颈融合

3 讨 论

ONFH多发生于青壮年，若治疗不及时，大部分患者在1～2年内会发生股骨头塌陷，3～4年后继发骨关节炎而需进行全髋关节置换术[6]，该病的早期诊断和治疗是保髋的关键[7]。通常认为激素和酒精摄入是导致该病的主要病因，虽然目前关于ONFH的发病机制理论包括脂质代谢紊乱、凝血机制异常、骨内高压、骨细胞凋亡等学说，但其确切的病理生理机制尚未完全明了[6]；所有学说均认为骨细胞活性的改变在ONFH的发生、发展过程中起到关键的作用[8]。正常骨的形成是破骨细胞和成骨细胞共同作用下骨吸收和骨形成平衡的结果，该平衡由骨细胞通过感受骨小管传导的力学信息调控骨表面的破骨细胞和成骨细胞的功能而形成[9-10]。而在ONFH发生发展过程中，该平衡被打破，发病早期各种原因导致破骨细胞的活性明显增强，成骨细胞及骨细胞凋亡增加，骨形成受到抑制，局部骨缺损而形成微骨折破坏局部骨小管，使骨细胞信号传导通路破坏，骨细胞不能正常调节成骨细胞和破骨细胞的功能，使骨修复发生障碍；另外微骨折及骨髓腔内高压可以加重局部的缺血缺氧，低氧可抑制成骨细胞的分化及活性，但能刺激破骨细胞的分化和活性，从而进一步造成骨修复发生障碍；两者共同作用下股骨头强度和顺应性下降，在坏死骨与活骨之间可产生应力集中导致股骨头塌陷[11-12]。因此，理想的治疗方法应当是在手术清除死骨建立局部力学支撑避免股骨头塌陷的基础上，同时改善骨细胞的活性而重建破骨细胞和成骨细胞共同作用下的骨破坏和骨形成的平衡。

股骨头钻孔减压是目前主流的手术方式，减压后可选择自体或异体腓骨棒及钽棒提供力学支撑[13]，但异体腓骨棒可能产生免疫排斥反应，并有感染发生率增加的风险；钽棒不能提供骨长入，软骨下骨难修复，局部应力集中还可能导致手术失败，后期行关节置换时取出困难，因此在本研究中我们选择采用自体腓骨，无排斥反应，对下肢负重活动也无影响，若后期需行关节置换也无需取出。理论上在股骨头钻孔减压，清除死骨的基础上，采用钽棒或腓骨棒植入在局部形成力学支撑作用，同时促进新骨合成及骨缺损修复，可保留股骨头，避免或延缓出现股骨头塌陷，但多篇文献证明该方法并不能达到满意的理想效果[14]。我们认为在外科手术清除股骨头坏死骨组织并给予自体腓骨棒提供局部力学支撑情况下给予调节成骨细胞及破骨细胞功能的双磷酸盐类药物，使局部骨形成重新平衡可提高早期ONFH的治愈率。双磷酸盐是一种人工合成的焦磷酸类似物，对骨组织具有高度亲和力并在酸性环境及水解酶的作用下能保持稳定，可有效抑制骨吸收[15-16]。其主要的作用靶点是破骨细胞，通过抑制破骨细胞的活性来完成抗骨吸收作用，同时其还能抑制成骨细胞和骨细胞凋亡[17]，促进骨形成，因此理论上可以用于治疗ONFH。有临床研究也证实阿仑磷酸钠单独使用能降低早期ONFH患者髋部疼痛并延缓股骨头塌陷[18]。

在本研究中，我们在外科手术清除股骨头坏死骨组织基础上给予自体髂骨植入并取自体腓骨棒形成局部力学支撑，同时给予双磷酸盐治疗17例(18髋)。在获得随访的15例患者中无一例出现股骨头塌陷，取得了良好的效果。我们认为该方法简单有效，具有以下优点：(1)取自体髂骨植骨是治疗骨缺损的金标准，自体髂骨含有大量的成骨细胞及骨髓干细胞，各种成骨因子，具有良好的骨诱导性及传导性，能促进局部成骨；(2)该手术为股骨颈骨折的标准操作，手术简单，操作时间短，并发症发生率低，容易上手；(3)该手术清除了坏死骨组织，降低了股骨头内压力，术后即能缓解疼痛；(4)自体腓骨棒生物相容性好，为坚硬皮质骨，在提供坚强力学支撑的同时避免了免疫排斥反应，降低了感染风险；(5)阿仑磷酸钠口服方便，患者易于接受；(6)若治疗失败，无需取出腓骨，对后期关节置换无明显影响。

本研究证明双磷酸盐联合自体腓骨棒植入治疗早期股骨头坏死能在近期有效缓解髋关节疼痛，改善关节功能并预防股骨头塌陷，取得了满意的效果，但该研究随访时间较短，样本量小，其大样本、中远期效果还需要继续随访观察。