导向器镜下精准钻孔减压联合冲击波治疗创伤性股骨头坏死的有效性

杨 军,白晓东,闫 君,邢更彦

股骨头组织缺血坏死(avascular necrosis of femoral head, ANFH)指由于机械外力或自身骨结构变化等原因造成股骨头血供受损或中断，股骨头的骨小梁结构破坏和吸收，引起股骨头颈部塌陷变形，最终导致髋关节功能和运动障碍的疾病，是一种骨科常见疾病，预后较差。目前认为，ANFH的发生与急性疲劳性创伤、长期酗酒、患有系统性红斑狼疮及银屑病等特发性疾病在短时间内进行大量糖皮质激素冲击治疗密切相关。对于临床ARCO Ⅰ-Ⅱ期ANFH可行无负重卧床、药物联合高压氧、体外冲击波(extracorporeal shock wave therapy，ESWT)等非手术治疗。ESWT治疗ANFH是通过冲击波能量转导至受损的股骨头组织形成局部水肿损伤再修复过程；刺激损伤的滋养血管再生改善受损的股骨头组织的血液循环过程；但对于受损区域较大的ARCO Ⅲ期以上ANFH临床多采用髓心减压、旋转截骨、自体松质骨及皮质骨植骨、带血供的骨移植和人工髋关节置换等手术治疗。本研究采用导向器镜下精准钻孔减压联合ESWT治疗ARCO Ⅰ-ⅢA期ANFH髋关节功能和延缓股骨头塌陷，旨在为临床诊治提供依据。

1 对象与方法

1.1 对象 根据世界骨循环研究学会(ARCO)于1992年制定的国际骨坏死分期标准,选取2014-02至2018-04在我科住院治疗创伤性ANFH患者77例(93髋)，均为部队官兵，其中男57例，女20例，病程为5～12个月。部位：左侧36例，右侧25例，双侧16例。所有患者均经临床结合影像确诊创伤性ANFH分期为ARCOⅠ- ⅢA期，年龄18～30岁。排除标准:(1)身体其他脏器存在严重病变不能耐受手术及ESWT治疗；(2)已接受过其他相关抗肿瘤、血液病治疗。随机分为ESWT治疗组(对照组)46髋，其中ARCO Ⅰ期10髋，ARCO Ⅱ期23髋, ARCO ⅢA期13髋；导向器镜下精准钻孔减压联合冲击波治疗组(联合治疗组)47髋，其中ARCO Ⅰ期9髋，ARCO Ⅱ期20髋, ARCO ⅢA期18髋。两组基本情况差异无统计学意义(>0.05，表1)。所有患者均签署知情同意书，本研究经解放军总医院第三医学中心伦理委员会批准。

1.2 治疗方法

1.2.1 导向器镜下精准钻孔减压术 采用连续腰麻联合硬膜外麻醉，患者仰卧在骨科牵引床上进行牵引。将下肢轻度外展15°～25°位,足部固定于牵引臂,内旋使足尖向上,G形臂探头的中心放在大转子水平。牵引后(大于1.2 cm)按髋关节镜手术过程置入关节镜,一般根据需要行髋关节滑膜清理等操作,显露股骨头表面软骨,根据MRI影像确定关节镜下股骨头坏死区域,将关节镜视野中心对准坏死区域软骨,将导向器安装好水平置于髋关节外侧,调整导向器上旋钮的位置使进针点位于大转子下方7 cm处,沿导向器克氏针套管钻入克氏针,根据坏死面积大小，一般使用3～6根克氏针,根据同心圆原理,克氏针出针点会精准出现在关节镜视野中心(图1)。

1.2.2 ESWT治疗 于术后1周伤口无渗出后，采用骨科电磁冲击波(HK.SWT-007)进行ESWT，能流密度0.20～0.35 mJ/mm，治疗定位在ANFH及其边缘处,选取2～3个共同覆盖坏死区域的点,每点治疗量为1000次, 1次/d,一个疗程为5 d，每疗程冲击量大于10 000次。治疗8个周期,间隔2个月。嘱患者3个月内拄拐免负重活动,6个月内逐渐加大负重。对照组只采用ESWT治疗，具体方法及疗程同上。

1.3 疗效评价指标 两组患者分别于治疗前、治疗后3、6个月及末次随访时行X线片和MRI检查。根据骨盆X线片及髋关节MRI检查结果，比较两组患者股骨头坏死区域变化情况。利用视觉模拟VAS评分及髋关节Harris评分比较两组患者髋关节主观疼痛及功能评价。比较两组患者末次随访优良率情况，通过Kaplan-Meier生存曲线分析记录股骨头塌陷及存活时间。

2 结 果

2.1 治疗前后VAS评分和Harris评分对比 两组患者均进行平均72个月随访，两组治疗前髋关节主观疼痛及功能分析评价差异无统计学意义 ；治疗后3、6个月及末次随访的髋关节主观疼痛及功能评价联合治疗组明显优于对照组，差异有统计学意义(<0.05，表2)。

2.2 治疗前后影像学检查对比 两组治疗前后MRI检查比较,除对照组股骨头塌陷ⅢA期5例和联合治疗组ⅢA期股骨头塌陷3例已行人工全髋关节置换术治疗，其余患者均有不同程度病变区域降低；联合治疗组降低程度明显大于对照组(图2)。

2.3 术后优良率及股骨头生存时间对比 根据髋关节功能变化情况，优良率相比联合治疗组(85.11%)明显高于对照组(60.87%)，股骨头塌陷及生存时间联合治疗组显著长于对照组,差异有统计学意义(<0.05)；两组患者Kaplan Meier生存曲线分析比较股骨头塌陷及存活时间情况(图3)，联合治疗组ⅢA期股骨头塌陷3例，而对照组股骨头塌陷ⅢA期5例，两组患者比较联合治疗组其股骨头生存时间显著长于对照组，差异有统计学意义(<0.05，表3)。

3 讨 论

目前临床发现，许多因素可能会引起ANFH,一般认为正常的股骨头内血管通道是恒定的,任何原因致股骨头内压增高,均会使骨的滋养血管受压呈现失代偿状态,导致血管供应区域的骨组织发生缺血改变，引起囊变甚至出现塌陷坏死。所以，如何有效治疗ANFH仍然是骨科的难题之一,临床ARCO Ⅰ-ⅢA期ANFH可行可逆性治疗，此阶段治疗可望逆转和改善缺血病灶的发展：ARCO Ⅰ期ANFH不愿意接受手术治疗患者可行ESWT、高压氧舱或免负重减少屈髋结合药物等非手术治疗，对于ARCO Ⅱ-ⅢA期ANFH患者，手术治疗以髓心减压结合干细胞移植、骨移植为主；一旦ANFH进入ARCO ⅢB、Ⅳ期不可逆病程阶段,出现股骨头病灶进展性塌陷并伴发下肢短缩障碍，此时最为有效的治疗手段只有人工关节置换，但由于此类患者髋关节磨损破坏程度较其他髋部骨折患者重,本体感觉恢复慢，因此在进展到不可逆阶段之前,采取相应保髋治疗方法有效延缓并推迟髋部关节置换的时间非常必要。根据大量文献检索，单纯免负重卧床治疗,股骨头恢复的可能性不足15%,目前髓心减压伴或不伴带血管腓骨移植被认为是治疗股骨头坏死的金标准。然而髓心减压千差万别,文献报道并不令人满意。分析其原因，ANFH预后的关键是本身病灶的分期和分型，股骨头能否会发展到塌陷与ANFH部位和病灶区域体积有密切关系。因此,重视病灶的分期和分型，对该病的预后和治疗具有重要意义。

近年来，随着我国骨科领域中微创技术的推广应用，由于ANFH损伤初期会在关节腔内分泌大量的炎性因子，加重关节腔及周围软组织疼痛，临床中应用髋关节镜精准定位下股骨头坏死区域钻孔减压，既可清理关节内炎性滑膜组织，又能直视坏死部位钻孔减压，缓解了关节腔疼痛症状，得以延缓缺血坏死的进展。国内的基础及临床研究表明,单纯ESWT对于轻微且损伤区域较小ANFH具有较为显著的治疗效果,尽管治疗机制还不是十分清楚,但却是股骨头缺血坏死较早或不适宜手术患者的选择之一。目前认为,ESWT治疗股骨头缺血性坏死的主要机制是ESWT干预刺激了血管内皮生长因子的表达增加，通过VEGF因子刺激血管内皮细胞使其增殖、增强穿透性并介导其迁徙，达到可以促进患者血管再生的效果。同时,ESWT还可以通过促进BMP的表达刺激骨髓基质细胞分化成为成软骨细胞和成骨细胞,再利用软骨内化骨进而达到修复骨缺损且具有力学性能的骨组织。本研究选取的是根据国际骨坏死ARCO分期标准Ⅰ-ⅢA患者,通过微创镜下钻孔减压及ESWT治疗，可以证明，导向器引导关节镜下精准钻孔联合冲击波治疗对于延缓股骨头塌陷和维持其生存时间，避免过多过早的进行髋关节置换具有较好的治疗效果。

目前， MRI三维重建在医学临床及科研领域已得到广泛应用。利用计算机有限元分析软件,将DICOM原始数据转换成MRI三维重建图像,在三维图像上进行股骨头分型，可精准定位股骨头坏死的体积分布。将股骨头三维图像对应髋臼负重区域均分成两等分,通过股骨头的中心分为前部和后部,按坏死病灶髋臼负重区分,前内1/2为A1区域,后内1/2为A2区域,超过前内1/2,未超过髋臼外缘为B1区域,超过后内1/2,未超过髋臼外缘为B2区域,超过髋臼外缘前外为C1区域,后外为C2区域。本研究针对所有股骨头坏死治疗后出现塌陷情况利用上述的MRI三维图像股骨头分型方式进行分析，结果发现，联合治疗组股骨头塌陷ⅢA期3例均位于股骨头三维模型的C1区，而对照组股骨头塌陷IIIA期5例，分别位于股骨头三维模型的B1区、C1区，分析原因可能由于前倾角使得股骨头负重时前方压应力增大明显造成，联合治疗组部分介于B1-C1临界区域的ⅢA期患者，采用导向器引导下精准减压治疗，坏死程度可得到明显改善。

本研究结果发现，股骨头坏死分期和分型的差异在于相同或不同治疗手段干预后，患者主观疼痛和功能评价情况差异具有统计学意义。两组治疗后末次随访较治疗前股骨头坏死区域均有不同程度的改善；治疗后股骨头塌陷及生存时间分析发现，关节镜下导向器引导精准钻孔联合冲击波治疗对比单纯冲击波治疗的效果更为满意。本研究还存在一些不足：(1)涉及的患者人群均为创伤性ANFH部队官兵，未涉及非创伤性的社会人群，人群选定范围相对局限，临床治疗有效性推广待进一步验证；(2)平均随访时间为72个月，其中有部分患者主观疼痛及功能评分情况因工作环境问题采取电话问询方式存在患者理解上的主观差异；(3)因两组患者均有出现股骨头塌陷情况，后续仍需延长定期随访时间观察患者损伤区域变化情况。

综上所述，本研究结果发现，导向器镜下精准钻孔减压联合冲击波对于治疗部队官兵创伤性ANFH和改善患者髋关节功能临床疗效显著，对于轻微且损伤区域较小创伤性ANFH单纯应用ESWT治疗同样有较好的治疗效果。下一步将扩大样本，进行更深入地研究。