头颈开窗打压植骨联合缝匠肌骨瓣移植术治疗ARCO Ⅱ期股骨头坏死的疗效分析

陈 浩，杜 斌，陈 阳，刘 锌，孙光权，侯 伟，高飞飞

0 引 言

股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)是一种由于股骨头的血供受损或中断，使骨细胞及骨髓成分变性、坏死，反应性自我修复过程引起股骨头结构改变及塌陷，出现髋关节疼痛和功能障碍的疾病，具有起病隐匿、进展迅速、致残率高等特点[1-3]。因此，在ONFH的早期阶段进行保髋手术，对保留患者自身股骨头、避免过早的关节置换具有较高价值[4]。头颈开窗打压植骨是一种经典的保髋术式，在清除坏死骨、降低头内压的同时可提供成骨诱导基质和良好的力学支撑；但植骨区缺乏血运，保髋失败、股骨头进一步塌陷的风险较高[5]。而缝匠肌骨瓣移植术的优势在于能为头内植入物提供良好血运、促进新骨生成。两者结合可有效重建股骨头内的血运和生物力学，促进头内修复，提高保髋成功率。本研究对33例(35髋)ARCO Ⅱ期患者应用头颈开窗打压植骨联合缝匠肌骨瓣移植术治疗，通过对影像学资料和临床症状进行回顾性分析，探究其临床疗效及影响因素，并初步探讨保髋术后股骨头内修复趋势。

1 资料与方法

1.1 研究对象回顾性分析2014年6月-2019年6月符合纳入标准的患者共33例35髋，患者年龄19～53岁，平均(34.52±9.68)岁；病程1～10个月，平均(3.67±2.26)个月。其中男24例、女9例，左侧15例、右侧16例、双侧2例，特发性7例7髋，激素性24例26髋，酒精性2例2髋；ARCO分期均为Ⅱ期。按照中日友好医院(China-Japan Friendship Hospital, CJFH)分型[8]：C+L1型11髋，L2型4髋，L3型20髋。纳入标准：①符合股骨头坏死诊断标准的非创伤性股骨头坏死[6]；②根据2019年版ARCO分期标准，分期为Ⅱ期[7]；③手术术式为头颈开窗打压植骨联合缝匠肌骨瓣移植术；④患者随访资料完整。排除标准：①随访期间原发病未得到控制，仍需服用激素或术后仍酗酒的患者；②依从性差，术后3个月内提前负重行走的患者。

1.2手术方法及术后处理术前完善双髋关节正蛙位X片、CT及MRI检查，明确坏死范围、分期分型，签署手术同意书，常规补液、术前0.5 h静脉滴注广谱抗生素。

全身麻醉成功后取仰卧位，适当垫高患髋并消毒铺巾。取患髋前外侧Smith-Peterson入路长约12 cm，暴露髂前上棘，确定缝匠肌止点，用骨刀凿取1.6 cm×1.6 cm大小、带缝匠肌肌蒂的髂骨瓣，用生理盐水纱布包裹保护，取自体髂骨及骨髓血，加入1～2滴低分子肝素钠防止凝固，与异体松质骨混合备用。沿阔筋膜张肌及缝匠肌间隙暴露前关节囊，过程中始终注意保护股外侧皮神经及旋股外侧动脉，沿头颈交界部前方钝性分离，Z形切开关节囊，见清亮关节液流出，于头颈交界处开窗，大小约1.6 cm×1.6 cm，高速磨钻清除硬化骨质，刮匙彻底清理死骨至新鲜渗血处。将自体骨、混合骨髓血的异体松质骨植入、充填原坏死区，夯实固定；将髂骨瓣植入并覆盖于开窗口，使用1枚空心钉固定骨瓣。反复冲洗并逐层缝合伤口，无菌纱布包扎。

术后常规行镇痛、消肿、抗感染及抗凝治疗，嘱患者行踝泵运动预防下肢深静脉血栓。术后3个月内患侧禁止下地负重，3～6个月可扶单拐部分负重。出院后第3、6、12月门诊复诊，根据摄片结果决定完全负重时间，其后每年1次复查髋关节正蛙位X线片，如有病情变化及时就诊。

1.3评价指标评价指标分为功能指标和影像学指标。①功能指标：采用Harris评分评价患者术前及术后3个月、6个月、1年、2年的髋关节功能；②影像学指标：评估患者术后3个月、6个月、1年及2年的X线片，观察股骨头外形及头内修复状况、塌陷进展、关节退变等情况，以影像学评分[6]、股骨头坏死修复与再造的RHS评分[6]等指标对头内修复情况进行量化评价。另以髋关节疼痛明显加重伴活动受限、Harris评分<70分，或影像学出现股骨头进行性塌陷、需行关节置换为生存终点和随访截止时间点，计算末次随访时的股骨头生存时限和保髋成功率。

2 结 果

2.1 术后一般情况所有患者均顺利完成手术，无感染、神经血管损伤、深静脉血栓等并发症。其中，2髋因股骨头塌陷、患髋疼痛严重伴活动受限，分别于术后7个月、21个月提前到达随访终点而进行关节置换外，其余患者2年内均未出现患侧股骨头塌陷。截至2021年6月末次随访时，共8髋行关节置换，保髋成功率77.14%，生存时间7～84个月，平均(47.2±19.42)个月。

2.2各组手术评分比较术前与术后各随访时间点、术后3个月与6个月的Harris评分差异有统计学意义(P=0.000)；术后6个月与1年、术后1年与2年差异无统计学意义(P>0.05)。影像随访显示，术前患侧股骨头内均有不同程度的囊性变、骨质硬化等坏死及修复不良区。经头颈开窗清除死骨后，坏死区域显著缩小，植骨区密度较术前降低。在2年随访期内未行关节置换的病例中，术后3个月时股骨头内无新增的囊变区，植骨区与周围骨质间新生纤维骨痂形成，密度有所增高，股骨头外形良好，头臼关系基本和谐，RHS评分和影像学评分较前明显增高，且差异有统计学意义(P=0.000)；术后6月时头内坏死区的修复较3月更充分，植入骨与周围骨质已基本愈合，骨密度明显增高，头内无裂隙征、新月征等潜在不稳征象，股骨头基本保持球形，头臼关系和谐，关节间隙正常，RHS评分和影像学评分与3个月相比，差异有统计学意义(P=0.000)。除少数病例出现早期关节炎的表现，但髋关节功能尚可、活动时无明显疼痛受限，未达到行关节置换标准外，其余患者术后1年和2年的影像学表现较术后6个月无明显进展，相关评价标准的差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表 1 术前与术后的Harris评分、RHS评分及影像学评分Table 1 The preoperative and postoperative Harris score, RHS score and imaging score

2.3多因素分析结果单因素风险分析显示，术前Harris评分、术后3个月和6个月的头内修复程度是保髋疗效的保护性因素(P<0.001)。Cox风险回归模型显示，术前Harris评分(HR=0.049，95% CI：0.003～0.935，P=0.045)、术后3个月影像学评分(HR= 0.038，95% CI：0.002～0.734，P=0.030)是影响保髋疗效的独立因素，见表2、表3。Kaplan-Meier生存曲线分析示，术后总体生存时间进展平缓，失败病例主要发生在术后2～3年间，见图1。

表 2 单因素分析影像保髋疗效的风险因素[n(%)]Table 2 Risk factors influcing efficacy of hip preservation

表 3 COX多因素风险模型分析保髋失败风险因素Table 3 Risk factors of the failure of hip preservation

图 1 Kaplan-Meier总体生存曲线Figure 1 Kaplan-Meier survival curve

3 讨 论

尽管导致股骨头坏死的病因多种多样，但多数患者都会经历“坏死-修复-塌陷-骨关节炎”的病理过程，其中负重区的塌陷与修复失衡是最能指导临床治疗的病理改变[9]。股骨头负重区塌陷与修复是一个动态过程[10]。该阶段机体通过炎症反应募集间充质干细胞、趋化成骨细胞，并通过提高骨转化速率、反应性促进血管新生等机制尝试修复股骨头[11]。此时股骨头内生物力学尚未完全衰竭，且机体修复反应相对积极，是保髋治疗的时间窗。然而由于股骨头负重区生物力学渐进性衰竭的不可逆转，自体能达到稳定修复的比例很低。一旦塌陷过程完成后，股骨头严重形变，力学坍塌导致大量硬化带形成继而血运灌注丧失，头内炎症反应修复停滞，关节面失去匹配，临床保髋难以成功。因此，在股骨头坏死早期进行必要的干预，以恢复股骨头内良好血供，诱导局部骨自我修复，并进行坚实有效的支撑、为头内修复提供稳定的力学环境，是保髋成功的希望所在。

头颈开窗打压植骨术由传统的髓芯减压术发展而来，适合坏死病灶位于股骨头前外侧的患者。通过在头颈交界处开窗，于直视下彻底清除头内坏死骨、硬化骨及纤维瘢痕组织，达到充分减压、促进静脉回流和改善头内血运的目的[12]，同时选择自体骨或异体骨移植充填坏死区，给予软骨下骨结构性支撑和成骨基质，提高骨愈合效率和关节面的力学强度。谢林等[13]对髓芯减压术进行改良，将进针位置提高到头颈交界处并进行植骨，49例髋术后疼痛均得到明显缓解，末次随访时Harris优良率达到87.8%；陈宁等[14]对69例股骨头坏死ARCO Ⅲ期的髋关节应用头颈开窗打压植骨术进行治疗随访，发现患髋的Harris评分由术前(73.47±11.91)分提高到(81.72±8.12)分，至末次随访时股骨头生存率72.50%。但该术式清除了外侧柱的坏死骨，植入的非血管化骨导致术后新生血管无法完全分布于植骨区，一定程度上降低了股骨头的力学稳定性，影响远期疗效。带缝匠肌肌蒂的髂骨瓣移植术能为头内提供丰富血运，且相较于异体骨而言，混有骨髓血的自体髂骨具有优良的骨诱导成骨活性，头内修复更佳，力学支撑更坚固稳定[15]；打压植骨后用螺钉将缝匠肌骨瓣固定于头内，避免了吻合血管，降低了手术操作难度。两种术式的联合，协同增效，有利于促进头内修复，增强力学支撑的稳定性，提高保髋成功率。

本次研究纳入的病例均处在ARCO Ⅱ期，此阶段头内的自体修复积极但不充分，因此X线片出现硬化、局灶性骨质疏松、囊性变等修复不完全表现，但尚未发生软骨下骨骨折或塌陷，是进行保髋干预的重要窗口期。临床上，我们将髋关节无痛、屈曲>90°且有一定内外旋及外展、Harris评分>90分、X线片显示股骨头外形和髋关节间隙维持正常，作为保髋成功的标准[16]。我们对35髋行头颈开窗打压植骨联合缝匠肌骨瓣移植术并进行随访，结果显示术后患髋疼痛较术前均明显缓解，髋关节功能基本得到恢复，至术后2年随访时，Harris评分由术前(70.61±3.78)分提高到(92.55±4.47)分，影像学评分达到(35.15±4.96)分，RHS评分达到(93.18±5.70)分，提示坏死区修复充分，头内稳定，头臼关系和谐，髋关节功能良好，股骨头坏死进程基本得到终止、逆转。Kaplan-Meier生存曲线分析示：术后总体生存时间进展平缓，失败病例主要发生在术后2～3年间，3年后的生存率基本稳定。末次随访时，仅有8髋因病情进展发生塌陷、进行关节置换，保髋成功率达77.14%。

陈宁等[13]应用高位头颈开窗植骨治疗中青年ARCO Ⅲ期股骨头坏死后发现，术前CJFH 分型是影响术后失败的重要因素，对于术前Harris评分较高的C+L1型患者临床疗效最佳；谢子康[17]对21髋行头颈开窗打压植骨带缝匠肌骨瓣移植术，以关节置换为终点事件对病因、骨髓水肿分级、塌陷程度等变量进行Cox分析后发现，日本厚生省骨坏死研究会(Japanese Investigation Committee，JIC)分型及外侧壁完整性影响股骨头的生存率。本次研究中将患者的性别、年龄、病因、病程、术前Harris评分、CJFH分型、术后3月和6月的头内修复程度进行单因素方差分析，发现术前Harris评分、术后3月的RHS评分和影像学评分、术后6月的RHS评分和影像学评分结果是影响保髋疗效的重要因素；对以上指标进行Cox多因素回归分析，结果提示术前Harris评分和术后3月的影像学评分为手术是否成功的保护性因素：术前Harris评分和术后3月影像学评分每增加1分，手术失败的发生风险分别降低4.9%和3.8%。

ONFH头内骨修复和整合的过程较长，一般认为 3～6 个月的免负重期内均为骨修复-整合期，本次研究中，我们对患者影像学资料进行回顾性分析，发现在股骨头生存时间超过2年的患者中，术后3月、6月的头内修复均较为充分，无新增的坏死、囊变区，无裂隙征、新月征等潜在不稳征象，植骨区与周围骨质间新生纤维骨痂形成，骨密度明显增加，RHS评分和影像学评分较术前明显提高。单因素方差分析和Cox回归分析结果也表明，术后3月的影像学评分结果是手术成功的保护性因素，术后3月时头内修复越充分，保髋成功率越高。基于此，临床上我们一般要求接受保髋手术的患者3月内患侧严禁负重，为股骨头提供良好的修复环境，3-6月视复查情况可扶单拐部分负重。然而，缝匠肌骨瓣、自体松质骨移植填充也存在着供区并发症、数量有限、手术时间延长等缺点[18]。因此，使用具有一定力学强度的骨组织工程支架负载生物活性因子替代自体松质骨，以促进支架周围骨修复成为当今研究的焦点。但是，在3～6个月的骨修复-整合期内，现有的生物活性因子难以达到持久刺激骨诱导活性，随着生物活性因子与支架的降解、分离，支架周围成骨诱导能力明显下降，导致后期爬行替代修复缓慢，骨修复活性难以充分发挥。因此，增强生物活性因子持久、匀速的控释效果，提高ONFH局部成骨修复的作用，成为保髋领域新的可行的研究方向。

综上，头颈开窗打压植骨联合缝匠肌骨瓣移植术治疗ARCO Ⅱ期股骨头坏死患者可获得良好疗效，术后3～6个月内股骨头坏死的修复程度能指导保髋疗效和预后。但本研究存在样本量少、随访时间短等问题，远期疗效有待进一步随访观察；还需完善术前及术后随访的CT、MRI等影像学检查，应用骨定量检测和计算机辅助图像分析观察股骨头内的骨修复情况，提高数据的说服力。