早期年轻股骨头坏死保髋治疗常用方法及效果

2017-09-09 01:21刘先哲杨述华
临床外科杂志 2017年8期
关键词:骨坏死腓骨自体

刘先哲 杨述华

·专家笔谈·

早期年轻股骨头坏死保髋治疗常用方法及效果

刘先哲 杨述华

股骨头坏死; 保髋治疗; 方法

股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)又称缺血性坏死(avascular necrosis,AVN),是造成青壮年髋关节残疾的最常见原因之一。病因并不明。由于生物力学作用可能引起股骨头塌陷,因而难以治疗。在股骨头塌陷的前期采用非关节置换手术治疗,对于保护关节及延缓病理进程非常重要[1-2]。寻找安全、有效、微创的方法一直是骨科研究的重要课题。保髋治疗的目的是缓解疼痛、重建髋关节功能,避免或延迟行人工髋关节置换术。ONFH保髋治疗的适应证是相对的,早期的ONFH 更适宜保髋治疗,年轻的病人尤其是青少年更适宜保髋治疗[3-8]。

图1 A:股骨头髓芯减压示意图;B:股骨头髓芯减压 图2 A:仅作髓芯减压术;B :8个月后右侧股骨头明显塌陷

一、股骨头髓芯减压

髓芯减压术对减轻疼痛有效。透视下打入2 mm定位针确定手术位置(包括正位和侧位),引入3.2 mm导针钻入病变部位,股骨头内多处钻孔,操作简单,一般能缓解疼痛,主要用于治疗早期股骨头坏死股骨头塌陷前。但较弱的成骨能力,不能引导骨坏死的重构。组织学显示在髓芯减压区域有纤维肉芽组织增生,髓芯减压术后3个月,髓芯减压的隧道中,坏死的骨松质中充满了纤维组织。目前,各学者对髓芯减压的效果报道不一。髓芯减压的原则是用10 mm规格的环钻通过经皮穿孔减轻骨内压。无症状、未塌陷、小范围的病变可以获得良好手术效果,但不能防止股骨头塌陷。治疗效果存在争议(图1)。但仅行髓芯减压效果不佳(图2)。

二、 髓芯减压加骨移植

髓芯减压加骨移植适用于Ⅰ~Ⅲ期股骨头坏死患者。常用的人工骨诱导替代材料为添加了骨形态发生蛋白(BMP)及血小板浓缩生长因子(TGF-β,IG-F,VEG-F)的脱钙骨基质(DBM)。使用脱钙骨基质DBM的条件是骨头经过脱钙处理后生长因子才具备活性(骨形态发生蛋白是一种源于皮质骨及活性骨形成蛋白质)。合适的混合比例对于骨愈合,重构,皮质化有促进作用。有文献报道植入上述骨材料治疗早期股骨头坏死其成功率可以达到87%(图3)[9-13]。

三、干细胞治疗

自体骨髓单个核细胞植入,应取髂骨骨髓血200 ml以上,体外分离出单个核细胞(不加培养基),单纯注入或由载体植入。骨坏死的病理生理学研究发现,股骨头坏死成骨细胞的增殖活性降低,骨髓造血间室和基质部分基质干细胞的活性降低、数量减少,可能是一种骨细胞和基质细胞相关性疾病。因此,骨髓干细胞移植可能是治疗骨坏死的一种有效方法。有报道回顾性分析了116例(189髋)病人行髓芯减压及骨髓移植术的疗效。病人获得5~11年随访,平均随访7年。提示骨髓移植对早期骨坏死的治疗是有效的,但其疗效及安全性还需要大规模的临床实验进一步验证[14-16]。

手术期细胞培养、手术条件、手术技术等均是影响疗效的重要因素。目前尚在试验阶段,谨慎采用[17-20]。

四、带或不带血管自体腓骨移植

吻合血管的游离腓骨术(free vascularized fibular grafting,FVFG)可改善股骨头内循环,提供有活力的骨形成细胞,起到骨诱导和骨发生的作用。对于Steinberg Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ期股骨头尚未塌陷可尝试采用。但手术较复杂且损伤大,不主张施行该手术(图4)。

已有的研究多为不带血管的腓骨移植术,不带血管的腓骨获取简易,通过建立骨隧道,在坏死病灶清除后,腓骨可以对坏死部位提供有力的支撑,恢复其力学稳定性[21-22]。但由于腓骨无血运,与受区的相互愈合存在风险(图5)。

五、经股骨转子间截骨术

通过在髋部截骨,将健康的股骨头旋转至髋关节负重区,同时将坏死区移出负重区(图6),但故该技术并未改变ONFH 的病理过程,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,目的是减轻疼痛,主要用于股骨头坏死继发骨性关节炎病人[23-24]。

图3 A:双侧股骨头坏死X线片;B:双侧股骨头坏死MRI片;C 髓芯减压加骨移植 图4 带血管腓骨移植

我们使用的经股骨转子间内翻截骨术,对于年轻病人有一定效果。见图7。

六、多孔钽棒植入多孔钽棒支撑技术

该技术是在髓芯减压和腓骨移植的基础上发展形成的,其手术适应证为早期的股骨头坏死。美国食品药品管理局(FDA)于2000年6月开始评价多孔钽假体治疗早期股骨头坏死的安全性和有效性。起初在美国境内进行临床试验,然后在欧洲及其他地区应用,后进入中国大陆临床使用[25]。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[25-26]。目前仍有医生采用此方法,我们认为该方法应该淘汰(图8)。

七、股骨头减压加头下支撑

该技术为杨述华等[27-29]创新,先后采用钛网(图9)、同种异体骨(图10)和有人体松质骨的成分和多级结构人工骨支撑加骨移植(图11),可以完全成骨的新一代人工骨修复,操作简单,效果明显。

患侧髋部垫高30°,患肢维持外展内旋位固定,常规消毒铺巾;于大转子下1 cm处向下作长约3 cm的外侧中线纵行切口,切开外侧筋膜,沿肌纤维方向钝性分离股外侧肌,暴露股骨近端外侧皮质;在C臂X线机监视下将1枚导针经股骨颈钻入到软骨下骨的骨坏死区中央,用直径9~13 mm的空心钻头沿导针钻开股骨外侧骨皮质,达到骨坏死区,采用特制的器械,经股骨颈刮除骨坏死区死骨,继续沿导针钻入至软骨下骨约5 mm处,用外径11~16 mm螺纹深1.5 mm的配套攻丝小心攻出至软骨下骨约5 mm处;取钻孔时收集的自体松质骨,在X线透视下用植骨器植入骨坏死区域,用植骨打压器尽可能填塞压实。将填塞紧密骨颗粒置于支撑架拧入攻丝好的隧道内。此方法为杨述华等为防止股骨头塌陷而设计,此方法为坏死股骨头软骨下骨板提供足够的力学支撑,生物力学支撑对负重区的软骨下骨提供足够的力学支撑,防止其塌陷。尽可能减少手术对股骨头血供的破坏的微创手术。临床随访结果表明,该手术用改良的髓芯减压术减轻股骨头骨内压力,以增加其血供和减轻病人疼痛,同时可起到有力的持续支撑,植入骨加强其成骨过程,使骨吸收和新骨形成过程达到平衡,加强骨愈合,为关节软骨提供足够的力学支撑[29-31]。临床证实有效率为95.8%,无并发症发生。本方法创伤小,操作简单,巧妙地解决了股骨头内减压同时支撑软骨及成骨修复这一难题,是治疗股骨头坏死的新方法。

八、股骨头坏死治疗方法及方案选择(图12)

专家共识认为,股骨头坏死的治疗不管采用何种方法,对于塌陷前的治疗,必须在修复塌陷的同时进行,防止发生新的塌陷。对于已发生塌陷的股骨头坏死,在恢复形态的同时,要彻底修复坏死,恢复头内、关节稳定,改善头臼关系。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。

图12 股骨头坏死的治疗方案选择

[1] Kim SM,Lim SJ,Moon YW,et al.Cementless modular totalhiparthroplasty in patients younger than fifty with femoral head osteonecrosis:minimumfifteen-year follow-up[J].J Arthroplasty,2013,28(3):504-509.

[2] Peled E,Davis M,Axelman E,et al.Heparanase role in thetreatment of avascular necrosis of femur head[J].Thromb Res,2013,131(1):94-98.

[3] Win HL,Yang SH,Wimalaratne HK,et al.Chinese experience with metal-on-metal hip resurfacing[J].J Arthroplasty,2012,27(6):968-975.

[4] Mont MA,Jones LC,Hungerford DS.Nontraumatic osteonecrosis of the femoral head:ten years later[J].J Bone Joint Surg Am,2006,88(5):1117-1132.

[5] Beckmann J,Schmidt T,Schaumburger J,et al.Core decompression,or infusion following core decompression in thetreatment of bone edema syndrome and early avascular osteonecrosis of thefemoral head[J].Rheumatol Int,2013,33(6):1561-1565.

[6] Yang S,Wu X,Xu W.Structural augmentation with biomaterial- loaded allograft threaded cage for the treatment of femoral head osteonecrosis[J].J Arthroplasty,2010,25(8):1223-1230.

[7] Zalavras CG,Lieberman JR.Osteonecrosis of the femoral head:evaluation and treatment[J].J Am AcadOrthop Surg,2014,22(7):455-464.

[8] Rajagopal M,Balch Samora J,Ellis TJ.Efficacy of core decompression as treatment for osteonecrosis of the hip:a systematic review[J].Hip Int,2012,22(5):489-493.

[9] Martin JR,Houdek MT,Sierra RJ.Use of concentrated bone marrow aspirate and platelet rich plasma during minimally invasive decompression of the femoral head in the treatment of osteonecrosis[J].Croat Med J,2013,54(3):219-224.

[10]Sen RK,Tripathy SK,Aggarwal S,et al.Early results of core decompression and autologous bone marrow mononuclear cells instillation in femoral head osteonecrosis:a randomized control study[J].?J Arthroplasty,2012,27(5):679-686.

[11]Yamasaki T,Yasunaga Y,Ishikawa M,et al.Bone-marrow-derived mononuclear cells with a porous hydroxyapatite scaffold for the treatment of osteonecrosis of the femoral head:a preliminary study[J].J Bone Joint Surg,2010,92(3):337-341.

[12]Gangji V,De Maertelaer V,Hauzeur JP.Autologous bone marrow cell implantation in the treatment of non-traumatic osteonecrosis of the femoral head:five year follow-up of a prospective controlled study[J].Bone,2011,49(5):1005-1009.

[13]Wu XH,Yang SH,Duan DY,et al.A combination of granulocyte colony-stimulating factor and stem cell factor ameliorates steroid-associated osteonecrosis in rabbits[J].J Rheumatol,2008,35(11):2241-2248.

[14]L.Helbig,H.G.Simank,M.Kroeber.Core decompression combined with implantation of a demineralised bone matrix for non-traumatic osteonecrosis of the femoral head[J].Arch Orthop Trauma Surg,2012,132(8):1095-1103.

[15]Agarwala S,Shah S,Joshi VR.The use of alendronate in the treatment ofavascular necrosis of the femoral head:follow-up to eight years[J].J Bone Joint Surg Br,2009,91(8):1013-1018.

[16]Bednarek A,Atras A,Gaga1a J,et al.Operative technique and results of core decompression and filling with bone grafts in the treatment of osteonecrosis of the femoral head[J].Joint Bone Spine,2013,80(2):188-194.

[17]Chen C,Yang SH,Feng Y,et al.Impairment of two types of circulating endothelial progenitor cells in patients with glucocorticoidinduced avascular osteonecrosis of the femoral head[J].Joint Bone Spine,2013,80(1):70-76.

[18]Gangji V,Hauzeur JP.Treating osteonecrosis with autologous bone marrow cells[J].Skeletal Radiol,2010,39(3):209-211.

[19]Gangji V,De Maertelaer V,Hauzer JP.Autologous bone marrow cell implantation in the treatment of non-traumatic osteonecrosis of the femoral head:five year follow-up of a prospective controlled study[J].Bone,2011,49(5):1005-1009.

[20]Houdek MT,Wyles CC,Martin JR,et al.Stem cell treatment for avascularnecrosis of the femoral head:current perspectives[J].Stem Cells Cloning,2014,7:65-70.

[21]Urbaniak JR,Coogan PG,Gunneson EB,et al.Treatment of osteonecrosis of the femoral head with free vascularized fibular grafting.A long-term follow-up study of one hundred and three hips[J].J Bone Joint Surg Am,1995,77(5):681-694.

[22]杨述华.强化力学结构空心骨螺钉结合自体骨移植治疗股骨头坏死[J].中华骨科杂志,2006,26(5):313-315.

[23]Amanatullah DF,Farac R,McDonald TJ,et al.Subtrochantericfracture following removal of a porous tantalum implant[J].Case Rep Orthop,2013,2013:946745.

[24]Ha YC,Nho JH,Koo KH.Transtrochanteric rotational osteotomy for femoralhead osteonecrosis.In:Koo K-H,Mont MA,Jones LC,editors.Osteonecrosis[J].Springer,2014:325-330.

[25]Zhao D,Zhang Y,Wang W,et al.Tantalum rod implantation and vascularized iliac grafting for osteonecrosis of the femoral head[J].Orthopedics,2013,36(6):789-795.

[26]Veilette CJ,Mehdian H,Schemitsch EH,et al.Survivorship analysis and radiographic outcome following tantalum rod insertion for osteonecrosis of the femoral head[J].J Bone Joint Surg Am,2006,88(suppl 3):48-55.

[27]ShuhuaYang,Cao Yang,Baoxing Li,et al.?Strengthen the mechanical structure of the clinical treatment of femoral head necrosis[J].Spine,2006,26(5):313-316.

[28]Yang SH,Wu XH,Mei RC,et al.Biomaterial-loaded allograft threaded cage for the treatment of femoral head osteonecrosis in a goat model[J].Biotechnol Bioeng,2008,100(3):560-5664.

[29]Yang SH,Fu DH,Yang C,et al.Clinical result of structural augmentation with cannulated bone screws for the treatment of osteonecrosisof the femoral head[J].Orthop Surg,2009,1(1):42-46.

[30]Yang SH,Wu XH,Xu WH,et al.Structural augmentation with biomaterial-loaded allograft threaded cage for the treatment of femoral head osteonecrosis[J].J Arthroplasty,2010,25(8):1223-1230.

[31]杨述华,吴星火,杨操,等.异体骨笼结合脱钙骨基质和自体骨植入治疗股骨头坏死的临床观察[J].中华关节外科杂志(电子版),2008,2(1):7-10.

(本文编辑:徐文聃)

10.3969/j.issn.1005-6483.2017.08.005

430022 武汉,华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科

2017-05-08)

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