骨髓间充质干细胞植入治疗早期股骨头缺血性坏死

马元琛 廖俊星 林 祯 郑 超 郑秋坚

股骨头无菌性坏死(Avascular Necrosis of Femoral Head，ANFH)多发于青壮年，进行破坏髋关节并造成残疾。其病理变化是各种原因导致股骨头血供下降，骨内压升高，从而引起骨质坏死，造成股骨头塌陷和骨关节炎［1］。因此早期对疾病干预能预防骨塌陷，保持关节结构和功能，推迟和避免接受全髋关节置换术。治疗ANFH 最常用的手术方法是髓芯减压术，但临床疗效不稳定，失败率在早期患者可高达30%以上［2］。因此迫切需要寻找一种临床疗效好，创伤小的ANFH 治疗方法。

1)Yp≤a0：当长杆弹撞击初速度v0小于界面失效速度vid时，长杆弹不能侵彻混凝土靶板；当v0大于vid时，弹体只能以销蚀状态侵彻靶板。

已有文献证明ANFH 与股骨头内骨髓的成骨细胞池的数量下降和细胞成骨能力减弱相关［3］。随着干细胞技术的发展和对ANFH 发病机制的了解，已有研究采用骨骼干细胞治疗ANFH 获得满意疗效［4］。本研究采用自体骨髓间充质干细胞(Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells，BMSCs)植入联合髓芯减压治疗早期ANFH，经过随访，近期疗效满意。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2010 年11 月～2011 年10 月，广东省人民医院骨科治疗的早期股骨头坏死患者25 例28髋，其中男16 例(17 髋)，女9 例(11 髋);年龄18 ～55 岁，平均34.0 岁;单侧22 例，双侧3 例。病因:激素性15 例(18髋)，酒精性7 例(7 髋)，特发性3 例(3 髋)。根据Ficat 分期:I 期6 髋，II 期22 髋。术前所有病例行双髋正位和蛙型位X 线片和磁共振检查。患者纳入标准:符合2006 年中华医学会《股骨头坏死诊疗与治疗的专家建议》的诊断标准。排除标准:年龄小于18 岁或大于55 岁，有股骨近端骨折或手术史，有肿瘤或代谢性疾病史，术前6 个月内有皮质激素使用史。

1.2 手术技术 在手术室内严格无菌操作，采用硬膜外麻醉，患者取平卧位垫高患侧臀部。在单侧或双侧髂前上棘处使用骨髓穿刺套针(BIOMID 公司)抽取骨髓，每点抽取20 ml。单髋手术时抽取50 ml，双髋抽取100 ml。利用密度梯度离心的原理对骨髓血进行分离，速度2 500 r/min，时间20 min。离心后骨髓血分为三层，中间富含BMSCs 的有核细胞层抽出供手术使用。100 ml 离心后可获得8 ～10 ml 富含BMSCs 的骨髓血。本研究经广东省人民医院伦理委员会批准。

四川省出台的《关于加强孤儿保障工作的实施意见》中规定，扶持孤儿成年后就业。按规定落实好社会保险补贴、岗位补贴等扶持政策。积极提供就业服务和就业援助，及时将成年后就业困难且符合条件的孤儿纳入就业援助范围，依托基层公共就业人才服务机构了解就业需求，开展免费就业咨询，提供有针对性的就业帮扶。大力开发公益性岗位，将成年后就业困难的孤儿优先安排到政府开发的公益性岗位就业。鼓励自主创业，对符合条件的成年孤儿，给予场地安排、税费减免、小额担保贷款及贴息、创业服务和培训等方面的优惠政策。按规定落实好职业培训补贴、职业技能鉴定补贴等政策。开展多种形式的职业培训。

2.4 典型病例 患者，女，28 岁，双侧激素性股骨头缺血性坏死，双侧均为Ficat Ⅱ期(图1a)。手术行髓芯减压联合BMSCs 植入。术后1 年复查X 线片上股骨头外形完整，无塌陷，坏死区域无扩大，骨隧道内植骨生长良好(图1b)。

2.2 临床疗效 有1 例在术后半年出现髋关节疼痛加重，行全髋关节置换术。其余患者术后髋关节疼痛症状减轻，髋关节功能改善。手术前后Harris 和VAS 评分见表1，术后3月VAS 与Harris 评分与术前无统计学差异，术后12 个月两评分与术前有显著差异。

1.4 观察指标 术后3、6、9、12 月进行随访，随访时拍摄双髋正位和蛙型位X 线片，观察股骨头坏死有无进展，外形有无塌陷。髋关节的疼痛程度观察采用视觉模拟评分(VAS)，髋关节功能评价采用Harris 髋关节功能评分，记录手术前和术后3、12 个月的VAS 及Harris 评分。

股骨头缺血性坏死是造成年轻患者残疾的灾难性疾病。早期治疗的目的是防止股骨头塌陷和保护髋关节功能。在发生塌陷前使用是治疗策略有:药物治疗、理疗、髓芯减压、截骨、带或不带血管的骨移植。髓芯减压是最常用的方法，其优点有:微创、降低骨内压、有利于血供重建。但其疗效差异很大，在Ficat Ⅰ/Ⅱ期患者上失败率可达30%［2］，因此减压后必须给予软骨下骨支撑。虽然使用自体腓骨移植能够获得高强度的支撑，但取骨区存在肌力下降、神经损伤等并发症。笔者使用手术区的自体松质骨进行植骨，不但提供软骨下的支撑，减少远期塌陷，而且不需要另外取骨，保持了微创的优点，避免取骨并发症。

采用实地勘测、线路调查、地形测量等方法，结合GPS技术的应用，对地形地貌变化、水系调整、植被破坏面积、损坏水土保持设施数量、水土流失面积等进行监测。

2 结果

第一，在实际的口译过程中，译员根据自己对这种角色的理解而有可能采取不恰当的策略，过度行使了自由裁定权，越出了职权的范围。

1.3 术后处理 术后常规预防深静脉血栓治疗。术后第一天视患者耐受情况扶拐下地，开始功能锻炼。单髋手术使用单拐，双髋手术扶双拐，部分负重12 周，12 周后可完全负重。

2.1 一般情况 所有患者切口均I 期愈合，未出现浅部或深部感染、股骨转子骨折、下肢深静脉栓塞、神经血管损伤等并发症。24 例患者获得随访，随访时间12 ～24 个月，平均17个月。

2.3 影像学观察 1 例患者在术后6 月随访X 线片上见坏死区域增大，股骨头塌陷，其余患者在各时间点随访的X 线片上没有发现股骨头的塌陷，也没有发现坏死区域的扩大。

表1 手术前后VAS 和Harris 评分比较 (±s)

表1 手术前后VAS 和Harris 评分比较 (±s)

注:1)与术前评分比较;VAS:视觉模拟评分;Harris:Harris 髋关节功能评分。

术前 术后3个月 术后12 个月VAS Harris VAS Harris VAS Harris 3.7±0.95 61±6.2 2.4±0.74 66±5.3 1.8±0.82 82±4.6 t1) 1.428 1.493 3.421 7.753 p1)0.153 0.144 0.002 ＜0.001

在C 臂X 光机的引导下，从患髋外侧大转子下方钻入一枚直径3 mm 的克氏针，经过股骨颈到股骨头坏死区的中央，一般位于股骨头的前上方，针尖到达关节面下5 mm。沿导针作纵行皮肤切口2 cm，用直径10 mm 的环钻顺导针钻孔，取出股骨大转子和股骨颈处的松质骨条备植骨用。换直径10 mm 的空心钻沿导针钻入股骨头坏死区，直至关节面下5 mm处。用长刮匙伸入股骨头内刮除坏死组织。将先前取出的松质骨条用冲洗干净，纱布吸干，把准备好的富含BMSCs 的骨髓血注入松质骨条。将骨隧道冲洗干净，把吸附了骨髓血的松质骨条顺骨隧道植入股骨头坏死区内，最后用骨蜡封闭骨隧道。

图1 典型病例X 线片

3 讨论

1.5 统计学分析 采用SPSS 11.5 统计软件包进行分析。手术前后的Harris 评分、VAS 评分用均数±标准差表示，计数资料采用t 检验，以p ＜0.05 为有统计学意义。

本研究证实心力衰竭患者发生SA风险很高。HFpEF患者比非心力衰竭者发生睡眠间歇低氧血症的风险高。在校正各种临床重要因素后，HFpEF患者比非心力衰竭患者发生中-重度低氧血症的风险高出近两倍。需要有进一步的研究关注HFpEF患者频繁出现的夜间间歇低氧血症是否与预后相关，以及对其干预能否改善HFpEF患者的长期预后。

除了提供支撑外，自体松质骨是吸附细胞和诱导骨形成的最佳基质。松质骨结构有利BMSCs 附着，能够携带大量的细胞，每侧手术大约能植入3 ×109个有核细胞。松质骨也可以诱导BMSCs 增殖、分化，诱导骨形成。有证据显示ANFH是由于股骨头内干细胞池的衰竭引起，骨髓血含有大量间充质干细胞，能够补充干细胞池，移植到股骨头后对坏死区的新骨形成和血管再生都有促进作用。骨髓血内还含有多种生长因子，包括:血管内皮生长因子、转化生长因子B、成纤维细胞生长因子等。这些因子有助于局部的细胞增殖分化、骨形成和骨修复。在国外的类似研究中，获得了显著缓解疼痛、改善关节功能、防止股骨头塌陷的效果，2 年随访中股骨头的塌陷率从65%减少到10%［5］。

股骨头一旦发生软骨下骨塌陷，将不可逆地加速疾病进展，显著影响髋关节功能，塌陷后的保髋手术治疗效果也差。因此在诊断ANFH 时估计疾病的进展速度，对指导手术方式的选择、判断疾病预后有重要意义。在本课题组的另一研究中发现，患者的性别、年龄、病因均不是影响股骨头坏死治疗预后的影响因素［6］。影响疾病进展在主要因素是坏死区位置和体积［7-8］。坏死部位在正位X 光片的股骨头外上象限的，发生塌陷率显著增高。用股骨头坏死体积比例预测股骨头坏死塌陷的最佳临界点为20.15%，说明当病灶大于此体积时，容易发生进展。在为这些患者进行保髋手术时，要对股骨头给予更坚强有力的支撑和更丰富血供，比如使用钽金属棒或带血管腓骨。在本课题组的另一项研究中发现，钽棒植入疗效良好，髋关节功能改善优于单纯植骨，是治疗早中期股骨头坏死的可靠方法［9］。

不正确的手术方式可能导致治疗失败，主要原因有:每个穿刺点抽取骨髓过多，抽得大量外周血，影响离心分离效果，应将每点控制在20 ml 以下;减压隧道不在坏死区中，不但没有清除病灶还破坏了正常骨，因此钻入导针时必须多次正侧位透视，确认导针到达坏死区中间;减压时钻头突破软骨下骨，破坏关节面;清除病灶过多会破坏股骨头结构减弱承重能力，硬化骨对股骨头有支撑作用，手术只需刮除坏死骨和囊性变内肉芽组织;植骨时暴力锤打，造成软骨下骨微骨折。

自体BMSCs 植入联合髓芯减压治疗早期ANFH，能够缓解疼痛，改善关节功能。手术创伤小，恢复快、并发症少，近期疗效良好，是可靠有效的治疗方法。将来的研究方向是添加生物活性因子，增强股骨头内成骨能力。另外一个方向是结合钽棒或腓骨植入，提高股骨头内支撑能力。进一步的临床疗效研究需要更多的样本和更长的随访，加入对照组，观察自体BMSCs 植入促进股骨头修复重建和防止疾病进展的作用。

［1］ MARKER DR，SEYLER TM，MCGRATH MS，et al. Treatment of early stage osteonecrosis of the femoral head［J］. J Bone Joint Surg Am，2008，90(S4):175 -187.

［2］ HARRELD KL，MARULANDA GA，Ulrich SD，et al. Small -diameter percutaneous decompression for osteonecrosis of the shoulder［J］. Am J Orthop (Belle Mead NJ)，2009，38(7):348-354.

［3］ SUH KT，KIM SW，ROH HL，et al. Decreased osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in alcohol -induced osteonecrosis［J］. Clin Orthop Relat Res，2005，431:220 -225.

［4］ AARVOLD A，SMITH JO，TAYTON ER，et al. A tissue engineering strategy for the treatment of avascular necrosis of the femoral head［J］. Surgeon，2013，11(6):319 -325.

［5］ GANGJI V，HAUZEUR JP，MATOS C，et al. Treatment of osteonecrosis of the femoral head with implantation of autologous bonemarrow cells. A pilot study［J］. J Bone Joint Surg Am，2004，86(6):1153 -1160.

［6］ 郑 超，郑秋坚，王义生，等.股骨头坏死临床疗效及预后危险因素的相关性［J］.广东医学，2014，35(14):2178 -2181.

［7］ 王上增，孙永强.骨小梁金属重建棒植入治疗早期股骨头坏死效果观察［J］.实用医学杂志，2012，28(23):3945 -3947.

［8］ 庞智晖，何 伟，欧志学，等.适应证的选择对钽棒治疗早期股骨头坏死的成败至关重要［J］.实用医学杂志，2012，28(14):2387 -2389.

［9］ 马元琛，廖俊星，林 祯，等.钽棒与髓芯减压植骨治疗早中期股骨头坏死的疗效对比［J］.广东医学，2014，35(13):2101 -2103.