股骨头坏死保髋治疗
2019-01-06周明旺陈彦同李盛华邓昶胡星荣刘一飞
周明旺 陈彦同 李盛华 邓昶 胡星荣 刘一飞
1.甘肃省中医院, 甘肃 兰州 730050 2.甘肃中医药大学, 甘肃 兰州 730000
股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)是由多因素导致股骨头部血液供应障碍,继而出现头部缺血坏死的骨科疑难病[1]。由于外伤等因素造成的为创伤性股骨头坏死,而酒精、激素等所诱导的为非创伤性股骨头坏死。当前,非创伤性坏死机制有脂质代谢紊乱、骨内压增高、骨质疏松等假说,但未有明确的坏死假说去阐明其发病机制。伴随着医学技术的不断发展,人类在多种疾病的防治上取得了突出成就,在ONFH的治疗方面也有了一定的发展,同时患者的生活质量亦得到相应改善。但迄今为止,对于股骨头坏死的治疗,国内外仍缺乏有效的治疗方法,因此一直困扰着医学界[2]。在查阅国内外文献资料的过程中,笔者发现ONFH的研究进入了一个瓶颈期,无论对其发生坏死的流行病学、机制及治疗方面,还是理论及技术创新上,都没有新的突破。本文将就ONFH的国内外治疗进展进行综述,并探讨其治疗趋向,进一步为ONFH的靶向及保髋治疗提供理论依据。
1 药物治疗
通过药物的综合治疗,能够延缓早中期ONFH坏死的进程并改善患者症状,甚至终止坏死。及时合理的用药,对ONFH的治疗具有重要意义。
1.1 降脂类药物
研究发现[3],ONFH的发生与体内血脂水平较高等密切相关。而糖皮质激素的使用是造成股骨头坏死的重要因素之一,其对内皮细胞具有损伤作用并致使凝血纤溶系统紊乱及股骨头血栓形成,减少股骨头部的血液供应而最终造成坏死[4]。基于此,临床上常用他汀类降脂药来调节人体的血脂水平,改善体内高脂及易凝状态。现代研究[5-6]发现,他汀类药物能够抑制血管内皮细胞的凋亡和坏死,改善内皮功能,促进骨形成和减少骨吸附,并对脂类代谢紊乱具有调节纠正作用。调查表明[7],他汀类药物在一定的累及剂量下具有突出的骨保护作用并和骨代谢密切相关,能有效降低骨质疏松症及ONFH等骨病的发生率。
1.2 双膦酸盐类
双膦酸盐(bisphosphonates,BPs)是常用于治疗钙代谢性疾病及多种骨病的一种药物,其能够与骨质中的羟基磷灰石结合,降低破骨细胞活性,从而抑制骨质吸收破坏。联合其他药物治疗骨坏死具有显著的临床效果。相关研究[8]证实,双膦酸盐能够增加人体的骨密度,防治骨质疏松症的发生,并能够促进骨折愈合,治疗骨病。有学者[9]通过观察BPs浸泡羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)局部给药对兔ONFH骨愈合的影响,发现其在治疗兔ONFH模型4周后,具有明显的促进骨愈合、增加新骨形成及减少骨吸收的作用,对关节具有保护修复作用。
1.3 抗凝类药物
ONFH的发生与人体内凝血环境密切相关,微循环障碍易导致血管内凝血的发生,进一步影响血液的通畅,造成股骨头部血液供应障碍或不足,最终致使其缺血坏死。Guo等[10]使用抗凝剂治疗Ficat在I期及II期的ONFH,发现具有较好的疗效,并将可能逆转其坏死。同时有实验[11]表明依诺肝素对激素相关性骨坏死具有预防作用。有学者通过对激素性股骨头坏死老年患者的调查研究,发现他汀类药物联合抗凝药物对其ONFH具有明显的疗效[12-13]。
1.4 其它西药疗法
同时,血管扩张药、改善血管微循环障碍及促进钙吸收等都对ONFH的防治具有一定的意义[14-15]。西药虽对早中期ONFH的治疗具有较好的临床疗效,但单一药物的治疗效果有限,早期适量的西药联合,对ONFH人体病理状态的改变及坏死的治疗具有重要意义。依据相关的检查结果,进行合理规律的服用,是其治疗ONFH的前提条件。
1.5 中药治疗
中医药对ONFH的治疗存在毒副作用小、疗效持久等优点,其在ONFH防治中的作用日益突显,并引起广大学者的关注。有学者[16]通过研究中药复方对ONFH修复作用的影响,发现其对血瘀体质型ONFH具有较强的修复作用,对阳虚型效果较差。同时,李盛华等[17]研究证实活血化瘀制剂陇中损伤散可改善血液微循环、降低骨内压而防治ONFH。实验证实[18]桃红四物汤通过调节缺氧诱导因子1α(HIF-1α)来抑制骨细胞凋亡,可以对激素性股骨头坏死起到防治作用。Shen 等[19]将25只SD大鼠进行分组来观察右归饮对大鼠ONFH的影响,表明其对ONFH具有防治作用。研究表明[20],牛膝作为补肝肾强筋骨的常用中药,常用于骨及矿物质代谢疾病,并可通过调节RANKL/RANG/OPG信号通路来预防类固醇诱导的ONFH的发生。有研究者[21]通过探讨中药冠心宁注射液对液氮冷冻介导的兔股骨头坏死的B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)及Bcl-2基因相关蛋白X(Bax)表达上的影响,发现其对ONFH引起的骨细胞凋亡具有抑制作用。此外,研究[22-23]发现健脾活骨方可减轻疼痛,改善关节变形及关节活动度,具有延缓或预防股骨头塌陷、显著改善髋关节的功能。总之,中医药在ONFH领域的研究愈发增多,且经过大量临床观察及动物实验证实,中药对其具有显著的疗效,不仅可以改善坏死状态,而且对坏死的骨组织具有修复作用。近年来,国内部分研究者基于中医体质可分、体质可辨、体质可调等理论,对ONFH患者辨体调治,实现中医药的精准靶向用药、针对体质服药,其临床疗效客观。
2 保髋手术治疗
目前,ONFH的手术治疗方法众多。但对于已经塌陷的股骨头,保留关节达不到减轻疼痛、改善功能的治疗目的, THA仍是最可靠且获得公认的治疗方法[24]。但THA存在假体寿命受限、年轻患者需反复翻修且费用昂贵、患者及社会经济负担大等缺陷。故如何在药物治疗不显效的情况下,运用非THA保髋手术去保留自身髋关节,最大可能的恢复自体髋关节功能以达到理想的治疗效果,是学者、研究者及临床医生不断追求的目标。
2.1 钻孔减压
ONFH经常因髓内压增高、阻滞血液流至头部而造成其缺血坏死。钻孔减压可通过降低骨髓腔的压力,改善骨内微循环来缓解缺血,修复坏死组织。有学者[25]通过临床疗效评价发现,对ONFH进行靶向性钻孔减压,并配合辛伐他汀及补肾活血汤,有显著的临床疗效。有人[26]对60例早期ONFH患者进行病例研究,发现小直径钻孔减压术式不仅可降低髓内压,且能够很好的保持软骨下骨的支撑作用,其与关节镜联合手术具有镇痛、改善髋关节功能并有效延缓ONFH进程的重要作用。钻孔减压手术是临床上常见的早中期ONFH患者的保髋手术之一,在降低骨内压、改善骨内缺血状态后,一部分病人能够恢复股骨头部的正常供血环境,结束坏死进程。
2.2 骨移植术
人体坏死的骨基质虽无再生骨的能力,但能够刺激宿主的成骨细胞集落在骨基质而产生新骨,对骨缺损及坏死病具有再生作用。而骨移植是介导坏死骨基质发挥效应的重要部分,并起到支撑作用,防止发生塌陷。有学者研究[27]发现吻合血管腓骨移植联合DBM(脱钙骨基质)及自体多能干细胞混合性植入治疗ARCOⅡ-Ⅲ期的ONFH患者,产生的并发症少且能够明显延缓其坏死进程,推迟了关节置换的时间。孙伟等[28]经过分析前期骨移植治疗ONFH的病例,认为病灶清除打压植骨结合磷酸三钙多孔生物陶瓷植入对ONFH有效,并且植骨区日渐为自体骨取代,能够防止其塌陷坏死。相关学者[29]通过文献研究发现游离腓骨瓣(free fibula flap,MFFS)治疗股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of femoral head,ANFH)中不同的受体血管不影响MFFS治疗ANFH的结果,其改善了股骨头部的血液微循环,对坏死骨组织具有修复作用。有人[30]将髓芯减压和游离血管腓骨移植治疗ONFH的疗效做一对比评价,认为血管化腓骨移植的髋关节优于接受髓芯减压的髋关节,其早期术后优势明显。尽管骨移植术骨源不同,形式各异,但与其它不同的保髋治疗方案相结合,都能在一定程度上对ONFH的治疗具有较好的疗效。
2.3 血管植入术
无论创伤性还是非创伤性的ONFH,其最终坏死的主要表现为多种因素诱发的股骨头部缺血,进而引起骨组织的坏死。并且众多假说都认为其坏死是由于缺血所致,故如何在缺血区植入血管、引进血流是治疗ONFH的重要方法之一,国内外研究者对此展开了不断地探索研究。早在1979年,Hori 等[31]研究发现只有当动脉植入完整骨时,新血管的活性增殖和新骨的形成才会发生。有关学者[32]通过对新西兰大耳白兔的实验发现,血管束的植入能够改善骨内微循环、增加血流、促进骨小梁的形成,且与同种异体骨髓基质干细胞移植联合,疗效更加显著。同时,经过动物实验[33]证实脂肪干细胞(adipose-derived stem cell,ADSC)联合血管束植入对血管化组织工程支架可靠,可促进血管化程度。血管移植术虽技术要求高,动静脉血管及血管来源的选择亦对其疗效具有重要影响,文献报道及临床开展较少。但为数不多的病例报道显示,该术式能够明显改善患者功能、减轻临床症状,且后期失败翻修率较其它术式明显偏低,在ONFH保髋疗法中具有举足轻重的作用,研究前景光明。
2.4 截骨术
截骨术是将ONFH的坏死区移除于负重区,把未坏死区移到负重区的一种术式,为坏死修复提供一定的条件。该类术式一般适用于年龄<45岁、髋关节屈曲>90 °、坏死面积<30 %的非激素性ONFH的患者[34]。有学者[35]回顾分析了97例ONFH患者,将转子间弯曲内翻截骨术(intertrochanteric bending varus osteotomy,TCVO)和经转子旋转截骨术(rotary rotator osteotomy,TROO)进行比较分析,显示TCVO优于TROO,具有手术时间短、出血量少的特点。Baba 等[36]观察分析髋臼旋转截骨术在ONFH中的疗效,表明在股骨头外侧软骨保留情况下,可通过侧向旋转髋臼用于负重区的术式来治疗,并具有一定的临床价值。截骨术在ONFH中的应用,在一定程度上能够延迟坏死进程、转变坏死状态,但此种手术方法创伤大、难度高,对病人的适应症要求高,倘若失败会增加后期翻修的难度,临床上应在技术成熟、适应症强等基础上慎重选择。
3 生物物理疗法
3.1 高压氧疗法
ONFH的头部常处于缺血、缺氧状态,增加氧含量对细胞的生长及骨组织的修复具有积极治疗作用。高压氧能够增加人体组织的氧含量和存储量,并减少人体组织的坏死,常被用来治疗颈椎病、ONFH等各种骨病,是一种很好的辅助治疗手段[37]。研究证实[38]高压氧治疗ONFH,能够减少脂肪细胞、增生成骨细胞并减少骨细胞的凋亡,对早中期激素性ONFH具有修复性。有学者[39]经过临床病例观察发现,经过高压氧治疗的ONFH患者,通过影像学观察有超过一半的人群出现了塌陷区减少等改变。高压氧在ONFH的各种手术及非手术治疗中都可配合应用来加强其治疗效果,且对人体副作用小、效果显著,应该进一步研究其在ONFH中的作用及最佳的应用方案。
3.2 冲击波疗法
冲击波(shock wave,SWT)是一种机械性脉冲压强波,可通过气体等介质传导,因介质差异而速度阻力不同,故传导在人体上的作用力不同,临床常用于治疗疼痛、ONFH等疾病。李明亮等[40]通过动物实验探讨出冲击波对ONFH兔模型具有显著的疗效,并认为其作用机制可能与冲击波能量激活间充质细胞、促使成骨分化及冲击波的空化作用击碎血脂、血栓有关。同时,有学者[41]将体外冲击波与阿仑膦酸钠和高压氧联合长期应用于ONFH患者,观察发现股骨头部血流增加、部分坏死骨组织得到修复,从而有效地控制了ONFH的进一步发展。研究者[42]在ONFH仰卧位病人患侧腹股沟的中间侧点三分之一处与R15(直径为15毫米)的发射器聚焦,用2 000个脉冲的冲击波治疗,不仅可减轻疼痛,而且改善了髋关节的活动度。冲击波作为一种无创、显效快的治疗手段,在国内的应用开展逐渐增多,通过举办相关的专题会议,有效的促进了其在ONFH领域的发展应用。
3.3 脉冲电磁场
间歇振荡器产生间歇脉冲电流,再将这种电流引入电磁铁的线圈便可产生各种形状的脉冲电磁,磁力线放射作用到人体而产生治疗效应。脉冲电磁场(pulsed electromagnet-ic field,PEMF)常用于治疗骨质疏松症、骨不愈合、骨关节炎、ONFH等骨病,经实验及临床证实了其疗效的可靠性。研究发现[43-44]PEMF可缓解疼痛、活化成骨细胞、抑制破骨细胞,同时研究证实在二维、三维支架下低频脉冲电磁场可促进多种干细胞的增殖及成骨分化。相关学者[45]通过体外培养大鼠颅骨细胞,使用50 Hz 0.6 mT低频脉冲电磁场作用一定时间并检测相应的研究指标,显示其可通过激活cAMP/PKA信号通路来促进成骨细胞的分化。实验证实低频脉冲电磁波可有效改善激素致使的间充质干细胞的成脂分化,维持成脂肪分化的平衡状态,促进骨的生长、修复坏死的骨组织,改善治疗早期ONFH[46]。PEMF对于ONFH治疗的研究,相对其在骨质疏松症等疾病中的研究较少,但在促进成骨分化、修复骨组织等方面探讨居多。
4 小结
目前,对于ONFH的保髋治疗不论在西药的研制及治疗、中医的辨体施药、先进手术的开展及生物物理疗法的运用方面,都有了一定的发展,并取得了较为乐观的临床疗效,但仍然存在一些问题亟待解决。首先,对于药物的应用缺乏规范的治疗方案,应在明确分期的基础上进行联合应用,及时阻止病情的发展;其次,用中医药进行治疗的用药周期长、见效慢,尚未形成共识;同时,保髋手术虽逐渐多样化,但某些技术尚未成熟并没有很好地被普及。此外,作为辅助治疗方法的生物物理疗法,在ONFH治疗中的应用及科学研究相对较少。对ONFH易感高发人群,应早期发现、及时干预,并积极进行健康宣教。在早中期针对影像学检查、结合患者临床症状及体征、选择恰当的药物治疗方案或手术干预策略是保髋治疗的关键。ONFH保髋技术具有重要的研究价值,不仅可以改善患者生活质量,还可减轻经济负担,未来可期,有待对其进行进一步的探索研究。