髓芯减压植骨、钽棒植入联合BMSCs治疗早期股骨头坏死疗效观察

王金星??陈勇忠??卫秀洋

[摘要]目的 髓芯减压植骨、钽棒植入联合干细胞治疗股骨头坏死（ONFH），分析其疗效，探索该病新的保髋治疗方法。方法 收集2008年8月～2010年7月在我院收治的84例（105髋）股骨头缺血性坏死患者的临床资料，分为空白对照组，骨髓芯减压植骨+干细胞组，骨髓芯减压植骨+钽棒组以及联合治疗组，采用髋关节功能评分标准（Harris 评分），对治疗前后髋关节功能进行评价；统计所收集患者的股骨头塌陷情况，比较随访2年时各组股骨头塌陷率。 结果 骨髓芯减压植骨+钽棒+干细胞组治疗ONFH 在Harris评分明显优于骨髓芯减压植骨+干细胞B 组（P<0.05），以及骨髓芯减压植骨+钽棒C 组（P<0.05），联合疗法2年时股骨头塌陷率明显低于单纯治疗组。 结论 骨髓芯减压植骨+钽棒+干细胞是早期 ONFH 保髋治疗的理想方法。

[关键词]髓芯减压植骨；钽棒；干细胞；股骨头坏死

[中图分类号] R687.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2013）08-17-03

股骨头坏死（osteonecrosis of the femoral head，ONFH）保守治疗方法很多，如多孔钽棒植入和髓芯减压植骨、干细胞移植、带血管或不带血管腓骨移植、中药、体外冲击波等治疗ONFH，报道很多。然而髓芯减压植骨、多孔金属钽棒、植骨复合干细胞治疗ONFH，报道尚未检索到。笔者采用回顾性队列研究的方法，筛选福州总医院四七六医院骨科就诊的ONFH患者 84 例（105髋），分析髓芯减压植骨、钽棒植入、联合BMSCs治疗早期ONFH的近期疗效观察，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 病例入选标准

按照国际骨循环研究会（association research circulation osseous，ARCO）分类的ONFH病变Ⅰ、Ⅱ期患者。病例排

除标准：Ⅲ、Ⅳ期ONFH、关节面塌陷>15%，骨骼发育未成熟、应用激素或免疫抑制剂、行过髋部手术患者。本组84例，男48例，女36例，105髋，年龄29～48岁，平均（36.0±3.8）岁。左侧51髋，右侧54髋。病程10～24 个月，平均（16.0±2.3）个月。

1.2 分组干预

根据收集的资料，105髋分为：空白对照组（30髋），骨髓芯减压植骨+干细胞组（23髋），骨髓芯减压植骨+钽棒组（24髋），骨髓芯减压植骨+钽棒+干细胞组（28髋）。

A组：空白对照组：门诊就诊的ONFH患者，不接受治疗，并愿意接受随访的患者。

B组：骨髓芯减压植骨+干细胞：骨髓干细胞由福州总医院提供，每个坏死的股骨头注入2×106个。

C组：骨髓芯减压植骨+钽棒：钽棒为美国Zimmer公司设计，直径10 mm，孔径为430μm、长70～130 mm，螺纹部分长25 mm，圆柱形，顶部为半球形。

D组：骨髓芯减压植骨+钽棒+干细胞组：所用的钽棒、骨髓干细胞和B组、C组均相同。

1.3 评定指标

（1）根据Harris 评分对治疗前后髋关节功能进行评价。功能采用髋关节Harris 评分，对疼痛为44分、功能为51分、活动范围为5分，总分100分进行评分。评分优：≥90分；较好：80～89分；良：70～79分；差：<70分。（2）根据治疗前后髋关节X 线，MRI观察股骨头塌陷及坏死情况，以塌陷大于4 mm 为临床终点，统计最终的股骨头塌陷数，计算术后2年时的股骨头塌陷率。（3）MRI坏死面积评价：MRI行髋关节检查，分别测量出最大冠状面坏死角度、股骨头所对应的圆心角，分别计算出治疗前、随访时MRI图像上的坏死面积比。

1.4 统计学处理

数据处理采用SPSS 13.0软件，对照组、各治疗组治疗前后Harris 评分分别进行配对t检验，然后对各组Harris 评分的变化值进行方差分析，并采用Fisher最小显著差异方法（LSD-t 检验） 对各组进行两两多重比较。行×列表资料多样本率比较采用x2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 髋关节Harris 评分

各组对就诊时和随访时配对t 检验处理，结果如下表，A组t=-3.48，P<0.05提示髋关节功能恶化。B、C、D 组，均有P<0.05，提示治疗前后髋关节功能都有明显改善。四组Harris 评分的变化值进行方差分析，各组之间差异有统计学意义（ F=16.58，P<0.05）； LSD-t 检验进行两两比较，B 组与C 组之间的差异无统计学意义（LSD-t= 1.16，P>0.05）；D 组与 B 组（LSD-t =8.61） 以及D 组与C 组（LSD-t =8.82） 均有统计学差异（P<0.05），说明D组疗法优于B组疗法和C组疗法，结合临床分析，患者髋关节功能改善更明显。各组髋关节Harris见表1。

2.2 股骨头塌陷率

根据治疗前后髋关节MRI 观察股骨头塌陷及坏死情况， 随访观察A 组3 年时股骨头塌陷 22 髋，塌陷率为73.3%；B 组股骨头塌陷 5 髋，塌陷率为21.7%；C 组股骨头塌陷 6 髋，塌陷率为25.0%；D 组塌陷 3 髋，塌陷率为10.71%。术前、术后照片见图1～2。

2.3 MRI 坏死面积评价

测量治疗前、随访时MRI 坏死面积比。利用行×列表资料多样本率比较的x2检验，x2=8.24，P<0.0125。故可得联合治疗组D组治疗前与随访时的MRI坏死面积比与其余各组有显著差异。结合表的资料，可以得出联合治疗组D

3 讨论

3.1 钽棒治疗股骨头坏死的原理

国外研究显示钽棒治疗早期ONFH 获得了较好的效果，随访结果显示术后4～6 年的生存率在70%左右[1]。国内随访结果显示股骨头1～3 年的生存率在80%以上[2-3]。

多孔钽棒具有可靠和快速的骨生长及降低应力遮挡的特点， 且高度的生物相容性为骨组织修复提供条件[4]，对于将要塌陷的股骨头具有很好的支撑作用。多孔钽棒具有独特的金属多孔结构，钽层厚度仅10～100μm，多孔钽弹性介于皮质骨与松质骨之间，有利于骨骼的重塑形。钽棒表面蜂窝状的立体结构，和股骨头内的松质骨相似，利于骨长入及与宿主骨的结合。Tanzer 等[5]为研究钽棒的特性，用电镜扫描的15例钽棒植入后股骨头坏死再行髋关节置换术病人，发现13例股骨头坏死的病人多孔钽棒上有新骨生长。多孔钽棒一方面可提供软骨下骨结构性支撑， 另一方面促进新骨生成， 延缓股骨头的塌陷，，推迟髋关节置换时间。

3.2 髓芯减压植骨、联合钽棒、BMSCs 移植治疗原理

髓芯减压改善坏死区血供[6]，骨髓干细胞（BMSCs）具有分化为成纤维细胞、成骨细胞、网状细胞等细胞胡特性。髓芯减压的同时进行骨髓干细胞移植术，为坏死的股骨头修复重建的提供了种子细胞，新生骨的重建与爬行替代提供物质基础。另一方面BMSCs能够分泌促进血管生成的细胞因子，使坏死区域血管生成增加，改善股骨头坏死区域的血液供应。Hernigou 等[7]采用髓芯减压加联合自体髂前上棘骨髓血治疗116 例189患髋股骨头坏死。术后平均7年随访发现， 在Ⅰ～Ⅱ期即塌陷前期ONFH的145髋，9髋需要再次关节置换手术，44 髋Ⅲ～Ⅳ期即塌陷后期中有25髋需要再次关节置换手术。孙伟等[8]也对髓芯减压联合自体MSCs移植治疗早期ONFH进行回顾性总结分析的疗效。经12个月随访分析发现临床Harris 评分和病理影像学观察均优于单纯髓芯减压组，认为髓芯减压联合自体MSCs 移植是治疗ARCO Ⅰ～ Ⅱ期ONFH安全有效的方法。

本组病例回顾发现，髓芯减压、钽棒联合BMSCs治疗早期股骨头坏死，保头治疗效果明显优于单纯治疗组及对照组。单纯治疗组效果优于空白对照组。从手术前后髋关节Harris 评分分析可以看出，联合治疗组对髋关节的功能改善优于其他组，能够明显缓解髋关节疼痛、改善髋关节功能及活动情况。从手术前后股骨头塌陷率分析可以看出，联合治疗能够明显降低股骨头塌陷率，推迟髋关节置换的时间。国内单纯髓芯减压、钽棒或BMSCs作为股骨头坏死的保头治疗的报道很多，但联合治疗的方案，尚未检索到类似文献。

3.3 髓芯减压植骨、联合钽棒、BMSCs 移植治疗适应证及优缺点

该治疗方案需要在严格的手术适应证，只有掌握好手术适应证，才能取得较好的临床效果。手术适应证：髓芯减压植骨、钛棒联合自体BMSCs 移植治疗ONFH，适用于ARCO 分期中的Ⅰ期、Ⅱ期，未出现塌陷的患者。禁忌证：塌陷后期（Ⅲ～Ⅳ期）、坏死面积较大，治疗效果相对较差。联合治疗组28髋经2年后随访，Harris 评分高于其他组，3髋塌陷，股骨头塌陷率10.71%低于其他组，取得较好的效果，也是在掌握严格的手术适应证及病例纳入标准。

该方案的优点：（1）髓芯减压、钽棒联合BMSCs优势联合起来，可以达到治愈或阻止股骨头坏死或延缓病情进展，达到避免或推迟髋关节置换时间的目的[9]，而且不影响将来的关节置换手术。（2）充分的骨髓芯减压，减轻股骨头内的高压，改善局部血运，利于股骨头成骨和血管生成，同时病灶清理，将含有骨形态发生蛋白（BMP）同种异体骨的植入，为骨组织坏死局部创造一成骨微环境，使 BMSCs 移行至坏死部位进而增值和向成骨细胞分化[10]。而且由BMP诱导的MSCs主要分化为成骨细胞和成软骨细胞，成骨过程主要是软骨内成骨[11]。（3）钽棒的植入可以弥补单纯髓心减压缺乏对软骨下骨板的结构支撑， 减少软骨下骨折的风险，高度的生物相容性为骨组织修复提供条件。提供支撑、防止塌陷和限制坏死进展[12]。（4）具有多向分化能力的BMSCs一方面可以分化成毛细血管，改善股骨头坏死的区域的血液供应，消除缺血性股骨头坏死的病因；另一方面分化成骨细胞，修复破坏的骨小梁，为骨修复提供种子细胞。（5）微创，手术时间较快，住院时间短， 术后恢复快， 几乎无并发症。缺点：（1）骨髓干细胞提取，分离、鉴别要求较高。（2）手术费用稍贵，部分病人不能承受。（3）部分病例可能仍需行二次关节置换术。

本组采用髓芯减压植骨、钽棒植入联合BMSCs移植的方法治疗ONFH，能够明显缓解髋关节疼痛、改善髋关节功能及活动情况，防止或延缓股骨头的塌陷，达到保头治疗的目的。综上所述，髓芯减压植骨、钽棒植入联合BMSCs治疗早期ONFH 是一种有效可行的保头治疗方法，值得推广。

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（收稿日期：2013-02-28）