蜂巢式髓芯减压术治疗早中期成人股骨头缺血性坏死的疗效观察*

张国梁 包毅敏 刘瑞 赵建民 王跃文

论著·临床研究

蜂巢式髓芯减压术治疗早中期成人股骨头缺血性坏死的疗效观察*

张国梁 包毅敏 刘瑞 赵建民 王跃文*

目的 观察蜂巢式髓芯减压术治疗早中期成人股骨头缺血性坏死的疗效。方法随访2008年10月～2013年3月间入住我科的ANFH患者，行蜂巢式髓芯减压术（采用5个直径5mm的平行减压隧道，股骨头内空间构型似蜂巢）共25例40髋。完成随访20例31髋，男16例26髋，女4例5髋；双侧11例22髋，单侧发病9髋，左侧3例，右侧6例；年龄20～73岁，平均45.5岁；酒精性8例13髋（41.9%），激素性7例12髋（38.7%），特发性5例6髋（19.4%）；按Ficat分期：I期6髋，II期19髋，III期6髋。其中5例9髋失访。应用髋关节Harris评分对术前、术后功能进行评价，应用X线及MRI对手术前后进行影像学评价。结果 随访18～72个月，平均36个月，无感染，下肢深静脉血栓等并发症发生。3例4髋行髋关节置换，6髋股骨头进一步塌陷，≤4mm，功能良好。其余21髋未出现影像学加重，Harris评分：由术前平均（51.13±8.56）分提高至术后末次随访的平均（84.36±10.25）分，其中优7髋（一期6髋、二期1髋，22.6%），良18髋（二期16髋、三期2髋，58.1%），可1髋（二期，3.3%），差5髋（16.1%），总优良率80.7%。按分期计算，一期优良率100%，二期优良率89.5%，三期优良率33.3%。结论 蜂巢式髓芯减压术（HCD）减压彻底，疗效肯定，并发症少，手术创伤小，出血少，术后卧床时间短，是治疗早中期成人股骨头缺血性坏死的一个较好的选择。

髓芯减压术；股骨头缺血性坏死；疗效

股骨头缺血性坏死（Avascular necrosis of femoralhead, ANFH）是由多种病因共同作用引起的股骨头血供中断或受损，引起骨细胞及骨髓成分死亡及随后的修复，继而股骨头结构改变及塌陷，最终导致髋关节退行性破坏性改变的关节功能障碍性疾病，其发病机制仍不十分清楚[1]。康鹏德等[2]分析入住华西医院282例ANFH病例，男女比为2.9:1，平均年龄42.6岁；李子荣报告中日友好医院1036例 ANFH，平均年龄（38.6±11.5）岁[3]。由于患者发病年龄低，尤其是非创伤ANFH，如早期不采取任何治疗措施，股骨头塌陷和骨性关节炎在4年内的发生率为80%[4]，最终需行人工关节置换术。而对于中青年人，人工关节长期疗效难以保证，不得不多次人工关节置换或翻修，所以保髋治疗是中青年早中期的股骨头坏死的首选。股骨头髓芯减压术（Core decompression,CD）以及在CD基础的各种改良术式是治疗早中期ANFH的主要方法。我院从2008年10月开始采用蜂巢式髓芯减压术（Honeycomb coredecompression surgery,HCD）治疗ANFH，随访20例，观察该术的临床疗效，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

对2008年10月～2013年3月间入住我科的ANFH患者行 HCD术，共25例40髋，随访20例31髋。男16例26髋，女4例5髋；双侧11例22髋，单侧发病9髋，左侧3例，右侧6例；年龄20～73岁，平均45.5岁；酒精性8例13髋（41.9%），激素性7例12髋（38.7%），特发性5例6髋（19.4%）；按Ficat分期：I期6髋，II期19髋，III期6髋。

1.2 诊断、排除标准及疗效评价

在我院住院治疗的ANFH患者，均按照成人股骨头坏死诊疗专家共识（2012版）标准[5]确立诊断。所有病例具有典型临床症状和过程，应用X线片、MRI明确诊断，均符合诊断标准。排除肿瘤、关节炎、髋部外伤、发育异常、自体免疫性疾病等。应用髋关节Harris评分对术前、术后功能进行评价，对疼痛、功能、活动范围进行评分，＞90分为优，75～90分为良，60～74分为可，＜60分评定为差。用X线片及MRI对ANFH进行Ficat分期并应用X线及M R I进行手术前后病灶是否进展进行影像学评价。已接受人工关节置换者取置换前评分。

1.3 手术方法

手术由同一组医生完成。硬膜外麻醉，平卧骨科牵引床，患侧垫枕、肢体内旋15°。采用大粗隆下方正外侧切口长约3～5cm，显露大粗隆下方股骨外侧皮质，在C臂机引导下采用直径2.0mm骨圆针作为导针，从大转子下方2～3 cm处进针，向坏死股骨头平行钻5枚导针，经大粗隆外侧骨皮质、股骨颈、到达股骨头坏死区。上方弧形排列3枚导针，针距1cm，上方3枚导针尖部和软骨下骨板弧形等距5mm，其下方横行或纵向排列2枚导针尖部也距软骨下骨板5mm。透视证实导针位置满意，沿导针用直径5mm空心钻头钻孔减压，空心钻取出的骨芯送病理，冲洗骨隧道后，逐层缝合切口，完成HCD术（病例1图a,b）。术后不限制床上髋关节活动，单髋者2～3周后可以扶双拐下地患肢不负重行走，术后4～6个月逐步过渡到无辅助及负重行走。双髋ANFH术后至少3个月不负重。术后3个月、半年、1年、2年进行定期随访（病例1图 c）。随访时进行髋关节 H arris评分，双髋DR-X线及选择性的髋关节MRI检查。

2 结果

2014年8～10月对本组患者进行末次随访，随访18～72个月，平均36个月，本组无感染，下肢深静脉血栓等并发症发生。随访时3例4髋行髋关节置换，6髋股骨头进一步塌陷，≤4mm功能良好，其余21髋未出现影像学加重。Harris评分：由术前平均（51.13±8.56）分提高至术后末次随访的平均（84.36±10.25）分，其中优7髋（一期6髋、二期1髋，22.6%），良18髋（二期16髋、三期2髋，58.1%），可1髋（二期，3.3%），差 5髋（16.1%），总优良率80.7%。按分期计算，一期优良率100%，二期优良率89.5%，三期优良率33.3%，功能良的18髋中有4髋股骨头塌陷，但功能良好。可和差中有4髋已行关节置换术，2髋塌陷较重，其中1髋可维持基本功能。治疗前后差值比较有显著性差异（＜0.01）。

典型病例1图a ANFH术前

典型病例1图b ANFH术后

典型病例1图c ANFH术后8个月复查

典型病例2，术后8～25个月复查，整体塌陷，头高度下降，关节面接近正常弧形

典型病例3，术后15个月复查，整体的塌陷，头高度下降，关节面接近正常弧形

3 讨论

1962年法国医生Arlet和Ficat，对患有髋部疼痛的患者进行髋部疼痛原因研究时发现，采用钻孔的方法切取股骨头骨组织活检，大部分病人活检术后疼痛很快减轻。于是从活检术衍生出一种治疗ANFH的方法，称为股骨头髓芯减压术。CD术是目前治疗股骨头坏死应用最广泛的方法[6]，通过降低股骨内压力，改善股骨头局部血液循环，达到刺激新生血管与成骨的目的[7]。目前广泛用于临床的CD手术方式有两种，多孔细通道和单孔粗通道减压方式，均经大粗隆外侧微创小切口，甚至经皮穿刺经大粗隆、股骨颈通道到达股骨头坏死区完成手术，各有优缺点；普遍认为细通道减压不彻底，但其手术创伤小，出血少，术后卧床时间短，恢复快。大孔径单通道减压彻底，但股骨头塌陷，股骨颈及大粗隆开口处骨折风险明显增加。Sm ith SW等[8]报道，在行CD术中术后的初期，股骨颈骨折的发生率高达13%。到底两种减压方式哪种更好，没有明确定论。何国忠等[9]报道股骨头钻孔减压对股骨颈生物力学影响的实验研究，结果显示经股骨转子间单通道大孔径（10mm）与双孔径（7mm）对股骨头钻孔减压术后股骨颈生物力学强度有明显差异。两者的减压截面积相当，由于双孔径减压在两孔间有骨性组织相连接，较单通道大孔径减压对股骨颈生物力学性能影响小；说明多通道小孔径手术风险更小。贾卫斗等[10]报道成人股骨头缺血性坏死骨髓内压变化规律及减压术的改进研究结果，健康成人股骨近端骨髓腔内压力，股骨大粗隆＜股骨颈＜股骨头中心＜股骨头负重区；非创伤性股骨头缺血坏死各期，各区域的髓腔内压力均高于创伤性股骨头坏死；Ⅰ、Ⅱ期股骨头缺血坏死中心、股骨头负重区压力明显高于大粗隆，Ⅲ、Ⅳ期股骨头中心及负重区压力呈下降趋势；股骨颈及大粗隆压力反而上升，股骨头缺血坏死分区减压可明显缓解患者的静息痛。以上两个研究似乎支持股骨坏死采用细通道多孔股骨头内均匀减压更为合理。

临床疗效观察同样证实，多通道小孔径减压疗效良好。Song WS等[11]对136例163髋ANFH患者行多孔CD，随访平均87个月，发现Ficat I、Ⅱ期的成功率是79%和77%，而FicatⅢ期者疗效较差，还发现CD对于小、中范围（＜25%，25%～50%）坏死的ANFH，治疗效果好，有效率达100%和84%，而大范围坏死者疗效差，且多孔减压优于单一通道髓芯减压。于学忠[12]应用多孔髓芯减压并关节镜下关节清理治疗早期 ANFH 41例46髋，随访平均18个月，Harris评分术前平均47分，术后平均82分，临床成功率86.9%，影像学成功率为82.6%。王义生等[13]对166例186髋早期（ARCO I A-C）ANFH患者行细针钻孔减压术，平均随访29个月，总有效率65.6%。杨静等[14]对55例85髋的早期ANFH行小孔径多通道CD治疗，随访49例79髋，平均随访4.8年，Steinberg分期法I期失败率9%（1/11），Ⅱ期失败率26.5%（18/68），其中ⅡB期为25%（6/24），Ⅱc期为31.9%（9/29），同一分期中，轻中度坏死者（≤30%）和重度坏死者（坏死范围≥30%）手术效果相比较，轻中度好于重度者。我院采用的HCD手术方法也是CD的一种改良。结果显示，本组病例Harris评分：由术前平均（51.13±8. 56）分提高至术后末次随访的平均（84.36±10.25）分，总优良率80.7%，一期优良率100%，二期优良率89.5%，三期优良率 33.3%，同样说明本方法，适用于Ⅰ、Ⅱ期（早中期）ANFH，晚期临床效果差。

ANFH的股骨头塌陷机制仍不清楚。对于较大的坏死区，新生血管能够长到坏死区周围区域，形成新骨和硬化带，进一步阻止血管向坏死区内生长，阻止坏死中心区的修复，坏死区内骨小梁力学性能下降，最终发生骨折，导致股骨头塌陷[15]。Volokh等[16]研究发现，正常的骨小梁能够对股骨头皮质骨壳提供有效的力学支撑，从而防止其变形。而股骨头的塌陷，其核心可能是在股骨头坏死区内骨小梁力学性能不能有效的支撑骨质骨壳，使骨壳易于变形，从而发生塌陷。Etienne G.等[17]采用建立三维有限元模型的方法对ANFH的股骨头应力情况进行深入研究，发现软骨下骨板下坏死区病灶内松质骨应力水平明显降低，容易引起股骨头塌陷，还与深部病灶的几何形状，大小，深度有关；认为软骨下骨板对下方的松质骨保护作用不大，而其深面的松质骨结构对股骨头塌陷起主要作用。林斌等[18]通过三维有限元方法研究，结果显示单纯CD术后，空洞上方塌陷值明显增大，减压形成的空洞直径越大塌陷值越大。这方面文献报道较多[19-22]。不管是多通道还是单通道CD术，减压通道均为圆形，术后保留的软骨下骨板大约均为5mm厚，那么应力集中，发生塌陷的的危险因素只有孔洞大小一项。也就是说，空洞越大，发生塌陷的危险性越大。陈执平等[23]应用三维有限元分析探讨CD术后产生的空洞，对股骨头应力的影响，也证实了这一点。不管将CD减压术后形成的空洞及上方的软骨下骨板形成的构型看成是"薄壳"也好，还是认为它是"拱结构"也好，原理基本相同；如果将软骨下骨板及空洞形成的构型看作是一个拱桥，那么单通道大直径减压就是形成一个大跨度的拱桥，HCD就相当在跨度很大的拱桥下，增加立式支撑柱，可有效支撑骨壳，起到分散应力的作用。总的来讲，大量的临床观察，统计学数据及实验研究均证实，应力集中是股骨头坏死塌陷的主要原因[24]。如何分散应力是降低CD术后塌陷率的关键。而蜂巢式减压术有一定作用。

我院采用的HCD术，5个5mm的平行减压隧道，减压截面提高到98.125mm2，超过10mm单通道截面积78.5mm2，减压充分，减压通道在股骨头坏死区内空间构型好，均匀散布在坏死区内。达到分区减压的目的，并且在每个减压通道间都有整齐规则的骨墙相连接成为一个整体，可以使软骨下骨得到较为坚强的支撑。生物力学优良，在随访中还观察到，有几例股骨头坏死塌陷的X线片显示，股骨头的塌陷是一种整体的塌陷，表现为股骨头高度下降，但是坏死区的关节面仍保持较好的接近正常股骨头外形的弧形，而不是中心空洞样的塌陷，说明在软骨下骨的下方，得到了松质骨的支撑（典型病例2，3），和上述作者的研究结果相一致。

总之，ANFH的治疗不管采用何方法，应早期诊断，早治疗，规范治疗；早期治疗，临床效果好于晚期治疗，坏死范围大者效果差。对于Ⅰ、Ⅱ期 ANFH，主张行 CD治疗[25]，单通道CD术后存在的股骨头塌陷、股骨颈及粗隆部骨折并发症风险，HCD可有一定改善。还有一些方法，如在CD的基础上，通过隧道植入血管束、带血管的骨瓣、吻合血管的腓骨等，手术创伤大，出血多，手术时间长，技术要求高等原因限制其临床推广应用。而另一些在CD基础上病灶内注入中成药、联合高压氧、电脉冲等治疗方法，应用时间短，病例少，仍在观察中[26]。

对早中期的ANFH的治疗，如果想防止股骨头塌陷，治疗的窗口期应被限定在股骨头坏死早期[22]，HCD减压彻底，疗效肯定，并发症少，手术创伤小，出血少，术后卧床时间短，易于在基层医院推广和应用，是一个较好的选择。在HCD基础上加骨移植加或不加BMP，或者自体骨髓干细胞注入是一个很有前途的研究方向。由于本组病例样本数量较少，观察时间较短，进一步的临床结果仍需扩大样本数量并进行长期随访。

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The observation on the therapeutic effect of honeycomb core decom pression for adults'avascular necrosisof femoralhead in early tom id stages

Zhang Guoliang,Bao Yim in,Liu Rui,et al.Department of Orthopedics,the Affiliated Hospital of Inner Mongolia MedicalUniversity,Huhhot InnerMongolia,010050,China

Objective The observation on the therapeutic effectof Honeycomb Core Decompression(HCD)for adults' avascularnecrosisof femoralhead(ANFH)in early-to-m id Stage.M ethods Follow-up visitto ANFH patientswhowere hospitalized inourdepartmentfrom October2008 toMarch2013.HCDwasoperated in25 casesof40hips.(Five tunnels in diameter5mm,parallel to pressure reduced,are used.The space inside femoralhead issim ilar to ahoneycomb)The research hasbeen conducted for20 casesof31 hips,to be specific,16 casesof26 hips formaleand 4 casesof5 hips for female;11 bilateralcasesof22 hipsand 9 unilateralcase(3 leftand 6 right).Patients'age ranges from 20 to 73w ith the average age of 45.5.Among them there are 8 alcoholic casesof 13 hips(41.9%),7 hormonal casesof 12 hips(38.7%) and 5 idiopathic casesof6 hips(19.4%).Thereare6 hips in Stage I,19 hips in Stage IIand 6 hips in Stage IIIaccording to Ficat.However,5 casesof9 hipsare lostto follow-up.HarrisScore forhip jointisapplied to the functionalevaluation in pre-operation and post-operation.X-Ray and MRIareused for radiographicevaluation beforeand aftersurgery.Results Follow-up visit to these patients from 18 to 72months,at the average of 36months.No complications,e.g,infection, DVT,etc.Hip arthroplasty was conducted for3 casesof 4 hips.Femoralheadwas collapsed less than orequal to 4mm in 6 hips,buttheir functionwaswell-behaved.No exacerbationwas found in radiographs for the restof21 hips.Harris Score:Itisimproved from theaverageof(51.13±8.56)beforesurgery to theaverageof(84.36±10.25)in the last followup aftersugery.Among them,7 hips-6 in Stage Iand 1 in Stage IIare in perfectcondition(22.6%).18hips-16 in Stage IIand 2 in Stage IIIare ingood condition(58.1%).Onehip in Stage IIis justfine(3.3%).5hipsarenotsogood(16.1%). The overallexcellent rate is80.7%.In termsof differentstage,theexcellent rate is100%in Stage I,89.5%in Stage II and 33.3%in Stage III.Conclusion With the therapeutic effectof thorough decompression,definite effect,few complications,m inimal trauma and lessbleeding in surgery,shortstay in bed and quick recovery afteroperation,HCD is a good choice for the treatment onANFN in early tomid stages.

Core decompression;Avascular necrosisof the femoralhead;Therapeutic effect

R683

B

张国梁（1978-）男，硕士，副主任医师。研究方向：骨关节疾病。

*[通讯作者]王跃文（1962-）男，本科，主任医师，教授。研究方向：骨关节疾病，骨与软组织肿瘤疾病。

2015-10-15）

10.3969/j.issn.1672-5972.2016.01.005

swgk2015-09-00195

内蒙古自治区自然科学基金项目课题：蜂巢式髓芯减压术治疗股骨头缺血性坏死的三维有限元分析及临床应用研究（项目编号：2012 MS1188）

内蒙古医科大学附属医院骨外科，内蒙古呼和浩特010050