王鹏 栗树伟 王东
(通讯作者)
030000山西医科大学第二附属医院
青少年股骨颈骨折后股骨头坏死的研究进展
王鹏 栗树伟 王东
(通讯作者)
030000山西医科大学第二附属医院
青少年股骨颈骨折在临床中较少发生,而股骨头坏死是其最坏的结果。目前的治疗方法很多,效果均较满意。本文就青少年股骨颈骨折后股骨头坏死的影响因素及股骨头坏死后的一种新的治疗方法进行阐述。
青少年股骨颈骨折;股骨头坏死;治疗方法
青少年股骨颈骨折在临床中发生率小,通常由大的暴力创伤所致。其并发症以股骨头坏死最为严重,发病率比例高达40%[1]。股骨头坏死是其最坏的结果,但到目前为止还没有有效的治疗方法。找到股骨颈骨折后股骨头坏死明确的危险因素,对于指导治疗和提高生存质量显得尤为重要。目前有很多对青少年股骨颈骨折后股骨头坏死的相关因素,但是没有明确的统计学数据显示其因果关系。青少年股骨颈骨折后的股骨头坏死的治疗方法有很多,效果却不是很令人满意。现在根据近年来国内外的文献报道,对青少年股骨颈骨折后股骨头坏死的影响因素及股骨头坏死后的一种新的治疗方法做相关阐述。
青少年股骨颈的解剖:在1岁左右开始形成颈干角,在1~3岁时约145°;随着年龄的长大逐渐减小到130°左右。股骨前倾角在婴儿时约30°,最后稳定到成熟时的10°~15°。由力学结构决定,颈干角越大,股骨颈承受的剪切力就越小。股骨头的骨骺对下肢发育有很大的影响,为骨全长贡献30%的长度,为下肢全长贡献13%,骨骺受损也会影响股骨近段的发育,骨骺闭合时间在14~18岁,股骨颈骨折可能会导致股骨头骨骺早闭。然而,与成人相比,青少年髋关节有较厚的关节软骨,这些软骨可以更好地抵抗股骨头的形变和断裂,这是青少年股骨头坏死较成人有利的一面[2]。此外,青少年可以忍受稍许坏死碎片塌陷在没有软骨表面的损害。
青少年股骨颈的血管解剖:股骨头骨骺的血液供应在婴儿期主要来自干骺端血管,转换到外侧骨骺血管,在中间期骺软骨板会成为血液供应屏障。青少年股骨颈骨折,股骨头血供的转变使得骨骺血管容易在骨折中损伤。所以骨折端受到大的压力易致血管损伤严重,从而使关节囊压力增大,导致静脉回流受阻和血管阻塞,以及骨骺软骨板的阻隔,这是血管损伤造成股骨头坏死的原因。
青少年股骨颈骨折常用的分型标准:Delbet分型[3],该分型标准根据髋关节正侧位片上骨折线的位置分4型:Ⅰ型:股骨头骺分离骨折;Ⅱ型:经股骨颈骨折;Ⅲ型:股骨颈基底部骨折;Ⅳ型:股骨粗隆间骨折。
股骨头坏死的诊断:可信影像学图像复查结果包括X线平片、骨扫描、MRI,以及近些年使用的PECT检查及髋关节疼痛、活动范围、活动程度。以上述为依据诊断股骨头坏死。股骨头坏死结果依据Ratliff分级[4]。
股骨头坏死的时间:股骨头坏死的发生时间为股骨颈骨折后的24个月内[5]。诊断股骨头坏死的时间变化区间很大,这个时间跨度为(16.4±9.2)个月[6]。
骨折类型:依据Debelt骨折分型方法,Togrul等人的研究认为I型股骨头坏死率50%~90%[7,8]、Ⅱ型坏死率16%~78%、Ⅲ型坏死率20%左右、Ⅳ型坏死率10%左右。Moon和Mehlman报道在360位Meta分析中骨折类型和患者的年龄被认为是股骨头坏死的主要影响因素[9]。骨折类型是否作为青少年股骨颈后股骨头坏死的最大相关因素,还需要更大样本的统计学数据来论证。
骨折位移程度:移位的骨折比未移位的骨折更易导致股骨头的坏死。但是,包括很多最近的Meta分析都没有发现移位是有统计学意义的危险因素。这可能与对移位的定义不一致、观察者间变异的分类和小样本有关。骨折移位导致股骨头坏死可能是因为移位导致供应股骨头的血管损伤更严重。
治疗时间:有学者提出股骨头坏死是由于创伤时直接导致的血管损伤,骨折移位导致的血管弯曲,囊内血肿的填塞作用,治疗过程中导致的血管损伤。早期缓解血压恢复股骨近段血流,可以降低股骨颈骨折后的股骨头坏死率,早期降低关节囊内压力是目前大家公认的治疗原则。Quick等报道认为尽量在24 h内给予青少年股骨颈骨折手术治疗,这样可以降低术后股骨头坏死率[10]。
手术治疗是青少年股骨颈骨折后股骨头坏死的主要治疗手段。目前的主要方法包括髓芯减压结合骨髓衍生细胞和rhBMP-2、股骨转子间截骨术、游离腓骨支撑术、多孔钽棒植入术、髓臼截骨加盖术、带血管蒂骨(膜)瓣转移及终极治疗全髋关节置换术。虽然人工全髋关节置换术效果显著,但人工髋关节的使用磨损及青少年的骨骼生长问题,使其一生不得不面对多次手术治疗,所以全关节置换术是不得已的选择。髓芯减压结合骨髓衍生细胞和rhBMP-2治疗儿童和青少年股骨颈骨折后股骨头坏死:目前的研究显示,髓芯减压和移植含有丰富的自体BMSCs的骨髓细胞,在治疗成人的股骨头坏死中是十分肯定和有效的[11]。现在已经证明了骨髓衍生细胞[包括骨间充质干细胞(BMSCs)]可以提供骨母细胞和骨的形成[12,13]。骨形态发生蛋白被证明不仅可增强成骨修复,也可刺激新血管的形成。动物实验表明,缓控释rhBMP-2可以穿透坏死骨,包括早期已包裹的坏死骨,从而促进血管生成和成骨作用,进而取代里面的死骨。最近的研究表明,rhBMP-2可以提高临床疗效和骨修复质量[14,15]。最近的相关研究已经证明,rhBMP-2可以改善临床效果和骨重建的质量[16]。髓芯减压在坏死早期可以改善临床结果。血管化重建过程中,在减压区域一个稳定的支撑结构有助于阻止关节软骨的破坏[17]。通过新骨逐渐地取代死骨或种植新材料,骨的机械性能可以降到最低的程度。几种移植材料和辅助技术已经应用到髓芯减压中[18]。Calori等人用核心减压技术结合基础生物方法,如BMSCs加BMP与灵活的异种骨移植替代[19],治疗成人早期股骨头坏死。他们发现显著减少了疼痛、关节症状和降低骨折发生率。髓心减压结合植入骨髓衍生细胞和rhBMP-2可以缓解疼痛,改善款关节功能,在青少年股骨颈骨折后的股骨头死的早期,持续超过5年的急诊手术已证明它可以有效减缓股骨头坏死的进程和延缓全髋关节置换时间。这种联合治疗技术会成为股骨头坏死早期的治疗选择。然而,对于一些股骨头坏死未涉及外侧柱时,治疗效果是不确切的。从影像学结果上来看,没有内固定的股骨颈骨折的治疗失败率高于有内固定的。这可能因为内固定支撑延缓了股骨头的塌陷。在一些病例中股骨头变平,然而稳定地重建,使儿童和青少年可能没有或仅有少许疼痛,有满意的髋关节功能,这都是因为合适厚度的关节软骨。总之,在相当长的时间里,从股骨头坏死的早期开始,这种联合治疗技术为保留患者的髋关节功能提供了有益帮助。进一步的前瞻性多中心研究需要表明联合技术的治疗潜力对这一特殊年龄段的股骨颈骨折后股骨头坏死有优势。
非手术治疗:免负重治疗,利于股骨头坏死早期重建及延缓股骨头坏死进程。药物治疗:目前认为激素、高凝及高脂血症会加快股骨头坏死进程,可以给予抗凝,降脂,对症药物治疗。生物治疗包括体外震波治疗、高压氧疗、体外震波,利于坏死区的血管化和组织修复;高压氧疗的目的是提高血氧张力及扩散速率,使股骨头区域氧含量增加。非手术治疗只能用于股骨头坏死的早期及坏死范围不严重的治疗。
在诸多的治疗方法中,没有一种方法能兼顾近期和远期髋关节功能。青少年股骨颈骨折后发生股骨头坏死的影响因素包括受伤机制、骨折类型、骨折移位程度、手术方式、复位情况及固定等。根据骨折的危险因素,选择合适的手术方法和手术时机,从而降低青少年股骨头坏死的发生率。如果发生了股骨头坏死,应及时治疗,按时复查,早期发现、治疗,尽量避免最终的换髋治疗或延缓换髋时间。
[1]Herrerasoto JA,Price CT.Core decompression for juvenile osteonecrosis[J].Orthopedic Clinics of North America,2011,42(3):429-436.
[2]Sbrocchi AM,Rauch F,Jacob P,et al.The use of intravenous bisphosphonate therapy to treat vertebral fractures due to osteoporosis among boys with Duchenne muscular dystrophy[J].Osteoporosis International,2012,23 (11):2703-2711.
[3]吴守义,王晓林.儿童股骨颈骨折[J].中华骨科杂志,1989,9(3):178-179.
[4]Ratliff AH.Fractures of the neck of the femur in children[J].The Orthopedic clinics of North America,1974,5(4):903-924.
[5]H RA.Fractures of the neck of the femur in children[J].Orthopedic Clinics of North America,1974,5(4):151.
[6]Gao F,Sun W,Guo W,et al.Combined with Bone Marrow-Derived Cells and rhBMP-2 for Osteonecrosis after Femoral Neck Fractures in Children and Adolescents:A case series[J].Scientific reports,2016(6):30730.
[7]Togrul E,Bayram H,Gulsen M,et al.Fractures of the femoral neck in children:long-term follow-up in 62 hip fractures[J].Injury,2005, 36(1):123-130.
[8]Yeranosian M,Horneff JG,Baldwin K,et al. Factors affecting the outcome of fractures of the femoral neck in children and adolescents:a systematic review[J].The bone& joint journal,2013,95-b(1):135-142.
[9]Quick TJ,Eastwood DM.Pediatric fractures and dislocations of the hip and pelvis[J]. Clinical orthopaedics and related research, 2005,(432):87-96.
[10]Bukva B,Abramovic D,Vrgoc G,et al.Femoral neck fractures in children and the role of early hip decompression in final outcome[J]. Injury,2015,46(6):S44-7.
[11]Tabatabaee RM,Saberi S,Parvizi J,et al.Combining Concentrated Autologous Bone Marrow Stem Cells Injection With Core Decompression Improves Outcome for Patients with Early-Stage Osteonecrosis of the Femoral Head:A Comparative Study[J].The Journal of arthroplasty,2015,30(9 Suppl):11-15.
[12]Wang BL,Sun W,Shi ZC,et al.Treatment of nontraumatic osteonecrosis of the femoral head with the implantation of core decompression and concentrated autologous bone marrow containing mononuclear cells[J].Archives of orthopaedic and trauma surgery, 2010,130(7):859-865.
[13]Kang JS,Moon KH,Kim BS,et al.Clinical results of auto-iliac cancellous bone grafts combined with implantation of autologous bone marrow cells for osteonecrosis of the femoral head:a minimum 5-year follow-up [J].Yonsei medical journal,2013,54(2):510-515.
[14]Deckers MM,van Bezooijen RL,van der Horst G,et al.Bone morphogenetic proteins stimulate angiogenesis through osteoblastderived vascular endothelial growth factor A [J].Endocrinology,2002,143(4):1545-1553.
[15]Xiao ZM,Jiang H,Zhan XL,et al.Treatment of osteonecrosis of femoral head with BMSCs-seeded bio-derived bone materialscombined with rhBMP-2 in rabbits[J].Chinese Journal of Traumatology,2008,11(3): 165-170.
[16]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[J].PloS one,2014,9(6):e100424.
[17]Keizer SB,Kock NB,Dijkstra PD,et al.Treatment of avascular necrosis of the hip by a non-vascularised cortical graft[J].The Journal of bone and joint surgery British volume, 2006,88(4):460-466.
[18]Boss JH,Misselevich I,Bejar J,et al.Experimentally gained insight-based proposal apropos the treatment of osteonecrosis of the femoral head[J].Medical hypotheses,2004,62 (6):958-965.
[19]Calori GM,Mazza E,Colombo M,et al.Treatment of AVN using the induction chamber technique and a biological-based approach: indications and clinicalresults[J].Injury, 2014,45(2):369-373.
Research progress of femoral head necrosis after femoral neck fracture in adolescents
Wang Peng,Li Shuwei,Wang Dong
(Corresponding author)
The Second Affiliated Hospital of Shanxi Medical University 030000
The incidence of femoral neck fractures in adolescents is less,while femoral head necrosis is its worst outcome.At present,there are many treatment methods,and the results are satisfactory.In this paper,the influencing factors of femoral head necrosis after femoral neck fracture and a new method of treatment of femoral head necrosis were discussed.
Adolescent femoral neck fracture;Femoral head necrosis;Treatment
10.3969/j.issn.1007-614x.2017.12.3