生物陶瓷棒治疗股骨颈骨折术后股骨头坏死的临床疗效

梁大伟 张蕾蕾 裴佳 陈献韬

近年，股骨颈骨折发病率在欧美国家略呈下降趋势，但在我国则快速上升[1-2]。由于股骨近端血供和解剖的特殊性，创伤后股骨头坏死发生率高达30%～40%，而后续的关节置换给患者带来巨大经济负担以及心理和身体损伤[3-5]。目前，有关非创伤性股骨头坏死治疗时机和治疗方法的研究报道较多[6-9]，但对于创伤后股骨头坏死早期保髋方法却鲜有研究报道。本研究对采用微创多孔生物陶瓷棒打压植骨术治疗的创伤后股骨头坏死患者的临床资料进行总结，探讨早期干预治疗的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年6月至2018年6月河南省洛阳正骨医院股骨头坏死科采用微创多孔生物陶瓷棒打压植骨术治疗的创伤后股骨头坏死患者的临床资料。纳入标准：①股骨颈骨折空心钉内固定术后未取出内固定者；②符合股骨头坏死诊断标准。排除标准：①股骨颈骨折未愈合者；②确诊创伤后股骨头坏死，但无保髋手术指征；③已拆除内固定装置后发现的股骨头坏死；④全身情况较差或基础疾病较多无法耐受手术者。患者及家属对治疗方案均知情同意，自愿选择手术方式及植骨材料。

依据以上标准共纳入29例(29髋)患者为研究对象，其中男19例，女10例，年龄(43.0±14.6)岁(28～56岁)。参照国际骨循环研究协会(ARCO)骨坏死分期标准[10]：ARCO Ⅱ期17例，ARCO Ⅲ期12例。

1.2 手术方法

生物陶瓷棒治疗系统由陶瓷颗粒、棒、塞组成，主要成分为β-磷酸三钙。

采取全身麻醉或腰硬联合麻醉。患者取仰卧位，患侧臀部垫高，常规消毒铺巾。于术侧髂前上棘取半皮质髂骨骨板，修剪成不大于5 mm的骨粒备用，骨面以骨蜡封闭止血。沿原术区切口切开，分离皮下组织，暴露空心钉钉尾。X线透视下于大腿外侧平齐小转子水平打入1枚3.0 mm克氏针，导针在髋关节正位和蛙式位均处于股骨头中心，取出空心钉。皮肤套筒保护下铰刀自股骨外侧皮质缓慢向股骨头方向钻入，至股骨头软骨下5 mm。收集股骨转子间区及股骨颈部的骨泥及骨髓液，并混合生物微孔陶瓷颗粒骨及陶瓷棒备用。潜行刮刀清除坏死区死骨，植骨漏斗插入输液管，高压冲洗坏死骨碎屑，X线透视下确认死骨清除满意。以植骨漏斗将骨泥、骨粒与生物微孔陶瓷骨按照1∶1比例植入坏死区，采用“持续缓进推挤法”进行植骨棒坏死区植骨，X线透视下确认骨粒充分植入股骨头，陶瓷棒植入股骨头及股骨近端通道内。

术中注意，先予2.0 mm克氏针插入原空心钉内作为参考，再打入3.0 mm定位导针，最后取出空心钉。由于先取出空心钉可造成股骨头内部取钉隧道的干扰，使导针无法顺利定位，增加手术时间及出血量，而目前的操作方法可避免这种情况发生。见图1。

图1 多孔生物陶瓷棒打压植骨术中影像学图像 a.以进入空心钉内克氏针作为参考 b.导针定位

1.3 术后处理

患者术后常规使用抗生素，不进行牵引或制动。术后第1天即可开始术肢股四头肌等肌群的等长收缩功能锻炼，术后第2天进行等速肌力训练机辅助的髋关节屈伸功能锻炼。术后第1个6周患肢负重不超过1/3自身体质量，第2个6周患肢负重为50%自身体质量，第3个6周患肢负重增至75%自身体质量，第4个6周患者可在拐杖保护下负重行走，术后1年内应避免剧烈活动。

1.4 随访复查及疗效评价

随访方式为电话或门诊复诊，术后3个月、6个月、12个月及以后每年定期复查。随访时，评估患者的髋关节功能，拍摄X线骨盆正位片和蛙式位片，行CT或MRI检查。

临床疗效评估：以髋关节Harris评分(HHS)对患髋功能进行评价，HHS评分<70分为差，70～79分为可，80～89分为良，≥90分为优[11]。影像学评价：观察股骨头外形，有无塌陷或新月征；植骨区成骨密度，是否有新骨生成，有无骨吸收囊变缺损，植入物降解吸收情况等。

1.5 统计学分析

应用SPSS软件18.0进行数据的统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，同一组间比较采用配对t检验，不同组间比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用卡方检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 手术与随访情况

所有患者均顺利完成手术，没有输血治疗。手术时间为60～120 min ，平均(86.9±12.8)min；术中出血量70～200 mL ，平均(113.8±39.8)mL。患者平均住院天数(12.1±1.7)d，随访时间18～42个月，平均(25.0±5.6)个月。患者术后伤口均一期愈合，未发生排异反应、伤口感染、神经损伤及股骨颈再发骨折等并发症。

2.2 临床疗效评价

患者末次随访时HHS为(80.7±10.37)分，与术前评分[(65.0±12.30)分]比较有明显改善(t=5.272,P=0.000)。术后HHS评分优24.1%(7例)，良41.4%(12例)，可10.3%(3例)，差24.1%(7例)，优良率为65.5%。

接受人工全髋关节置换术的患者被认为是保髋失败病例。本研究中保髋失败者共6例，其中ARCO Ⅱ期1例，ARCO Ⅲ期5例。本研究中患者的保髋生存率为79.3%，其中ARCO Ⅱ期患者为94.1%，ARCO Ⅲ期患者为58.3%，两者间存在差异(χ2=5.490,P=0.021)。

治疗前，ARCOⅡ期患者的HHS评分为(66.4±14.12)分，ARCO Ⅲ期患者为(62.9±9.35)分，两者间无差异(t=0.795,P=0.434)。末次随访时，ARCOⅡ期患者HHS评分为(84.15±9.76)分，ARCO Ⅲ期患者为(75.8±9.51)分，前者明显高于后者(t=2.297,P=0.031)。

2.3 影像学评价

随访结果显示，患者术后影像学表现稳定，植骨区多孔生物陶瓷骨颗粒明显，多孔生物陶瓷棒清晰。术后随访影像学检查可见，多孔陶瓷棒系统逐步降解，植骨区密度增高，多孔生物陶瓷骨与周围的自身骨质结合紧密，被自体骨逐渐替代。末次随访时观察到，术后10髋(34.5%)坏死面积改善；13髋(44.8%)股骨头外形保持原状，坏死面积维持稳定；6髋(20.7%)临床治疗效果较差，病情进展。ARCOⅡ期患者中，7髋(41.2%)坏死面积改善，8髋(47.1%)坏死面积维持稳定，2髋(11.8%)病情进展；ARCO Ⅲ期患者中， 3髋(25.0%)坏死面积改善，5髋(41.7%)坏死面积维持稳定，4髋(33.3%)病情进展，两组间比较无差异(χ2=2.161，P=0.339)。典型病例见下页图2。

3 讨论

随着社会经济发展，高能量损伤导致的股骨颈骨折发生率逐渐增高。对于超过65岁的老年股骨颈骨折患者，治疗首选关节置换术。而对于年轻患者，多采用闭合复位或切开复位经皮空心钉内固定术。股骨头坏死是股骨颈骨折术后常见并发症，其可使患者髋关节功能受限，影响日常生活[12]。股骨头坏死治疗的目的在于，阻止坏死进程，防止股骨头塌陷，保留自身关节，避免或延缓实施人工关节置换术。

目前，股骨头坏死治疗中保留股骨头的手术方法较多，但其均有不足之处。髓芯减压术可降低骨内压，缓解症状，减轻疼痛，但其缺少有效生物力学支撑，可能导致股骨头继发塌陷的发生[13]。带或不带血管骨移植术，可为股骨头提供结构支撑，修复坏死骨质，适用于股骨头坏死中期患者，但存在手术时间较长，可引起供区并发症等缺点[14-16]。股骨近端截骨术是将股骨头已塌陷坏死部位转移至非负重区，这样可有效避免坏死区继续塌陷，建立新的力学支撑，但该术式需要有足够范围的正常股骨头转移到髋臼顶的负重区，对手术技术要求高，创伤大，可能造成患肢下肢短缩，并增加未来关节置换的难度[17]，尤其对于股骨颈骨折术后有坏死内固定遗留的患者难度极大。钽棒植入手术的植骨材料与自体骨的相容性差，不利于骨长入，并存在后期置换时不易取出，增加术中出血，金属长期存留体内可能造成不良影响等不足[18-19]。因此，对于股骨颈骨折内固定遗留的创伤后股骨头坏死，其治疗时机和治疗方法的选择与非创伤性股骨头坏死有明显不同，β-磷酸三钙多孔生物陶瓷棒技术为其治疗提供了新思路。

β-磷酸三钙多孔生物陶瓷骨是优良的植骨材料，可用于治疗股骨头坏死，其具有以下优点：①化学成分接近人体骨的无机成分，生物相容性好，其降解产物Ca2+和PO43-为进一步成骨创造了有利条件；②无过敏反应、炎症反应、致癌等不良反应；③其特殊的空隙率结构，既有利于血管的爬行和替代来改善坏死区血运，又有利于骨整合[20-21]。孙伟等[22]的研究显示，经股骨颈头颈交界开窗病灶清除打压植骨，结合磷酸三钙多孔生物陶瓷和自体骨植入治疗早期股骨头坏死，具有良好临床效果。Mont等[23]的研究显示，采用磷酸三钙多孔生物陶瓷治疗早、中期股骨头坏死具有良好的远期疗效，髋关节生存率达到80%以上。Lapczyna 等[24]报道，磷酸三钙多孔生物陶瓷植骨区成骨后，其骨骼强度高于自体骨，表明磷酸三钙多孔生物陶瓷具有修复股骨头缺损的能力。Li等[25]通过生物力学三维有限元分析表明，β-磷酸三钙陶瓷棒系统植入后可支撑软骨下骨，增强骨支撑强度，降低股骨头塌陷发生的风险。

国内外多篇文献报道，运用多孔生物陶瓷棒治疗非创伤性股骨头坏死的临床效果显著[6,26-28]。我们的回顾性分析研究中，患者均为股骨颈骨折空心钉内固定术后内固定装置未取出前发现股骨头缺血性坏死，均采用多孔生物陶瓷棒进行治疗，治疗的初步结果满意。

图2 女性患者，48岁，创伤后股骨头坏死治疗前后影像学表现 a.治疗前MRI平扫T1图像，见股骨头坏死 b.治疗前双髋X线正位片(左图)和蛙式位片(右图)显示，右侧股骨颈骨折术后股骨头密度不均 c.术后5 d双髋X线正位片(左图)和蛙式位片(右图)显示，股骨头内密度升高，植骨充分 d.治疗后28个月X线双髋正位片(左图)和蛙式位片(右图)显示，股骨头内密度增高，成骨明显，陶瓷颗粒及陶瓷棒已降解

在治疗中，首先去除内固定，通过粗通道减压释放骨内压，减轻髋关节疼痛。利用铰刀刮除坏死骨组织，生理盐水反复冲洗隧道及股骨头内部，清除坏死骨组织；取自体髂骨混合多孔生物陶瓷骨粒植入，为软骨下骨提供一定的力学支撑。多孔生物陶瓷棒通过将大转子区域及股骨颈部的良好血运输送至股骨头内部，为坏死区修复提供基本条件。随着多孔生物陶瓷棒系统的降解及自体成骨形成，股骨头骨密度逐步提升，达到力学支撑。末次随访时，患者的HHS评分较术前明显提高，优良率为65.5%。股骨头修复满意，保髋生存率为79.3%，其中ARCOⅡ期患者保髋生存率为94.1%，ARCO Ⅲ期患者为58.3%。末次随访时ARCOⅡ期患者的HHS评分和保髋生存率均高于ARCO Ⅲ期患者。接受关节置换的病例，1例为ARCOⅡ期患者，5例为ARCO Ⅲ期患者，说明术前存在新月征、股骨头塌陷或软骨剥脱者，预后较差。术后随访时，所有病例均未发现排异反应、感染、再发骨折等并发症。

综上所述，对于股骨颈骨折术后未取出内固定时发现股骨头坏死的患者，采用微创多孔生物陶瓷棒治疗可缓解疼痛，修复股骨头坏死，改善髋关节功能，延缓或阻止股骨头坏死进程。具有手术时间短，出血少，并发症少等特点，是可行的治疗方法。

本研究的不足之处：①本研究为回顾性研究，未设立对照组。②随访时间较短，病例数较少。③缺少对相关风险因素的分析，如股骨颈骨折分型、骨折复位质量等。鉴于以上几点，本研究存在一定局限性。