不同SBTOCS 分型的股骨头坏死患者保髋治疗后股骨头塌陷、头臼匹配度、髋关节稳定度对比观察

袁强 ，董一平 ，张宁 ，荆振昊 ，张颖

1 河南中医药大学洛阳研究生培养工作部，河南洛阳 471002；2 河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院）髋关节外五科

股骨头坏死是一种源于股骨头末梢血液循环受损的临床疾病，患病率为0.73%，位于髋关节疾病的首位［1-2］。股骨头塌陷是股骨头坏死重要的病理转归事件，股骨头在塌陷后，通常会出现两种情况，趋于稳定或塌陷后趋于不稳定。“带塌陷生存”的理念表明，如果股骨头坏死塌陷后趋于稳定，就有可能在对症治疗后较好地修复坏死，使患者获得较好的髋关节功能，从而最大限度地减少对生活质量的影响［3-4］。既往研究［3］指出，骨髓水肿分级与股骨头“带塌陷生存”之间具有相关性，可以用来指导股骨头“带塌陷生存”治疗。但是由于骨髓水肿具有自愈性，一般6～9个月可以自行缓解［5］，那么对出现在骨髓水肿消退过程中或者消退后的股骨头“带塌陷生存“状况仍无准确的评估方式。ZHANG 等［6］提出的股骨头坏死“硬化带”分型（SBTOCS）充分考虑了硬化带的形状与力学传导之间的关系，在预判股骨头塌陷后稳定性方面具有一定的优势，也许能作为预判股骨头坏死能否实现带“塌陷生存”的重要参考指标。我们对股骨头坏死患者进行了SBTOCS 分型，比较了不同SBTOCS 分型的股骨头坏死患者保髋治疗后的股骨头稳定性（股骨头塌陷、股骨头髋臼匹配度、髋关节稳定度），探讨SBTOCS 分型在预判股骨头坏死能否实现“带塌陷生存”的可行性。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择 2014 年 3 月～2019 年 6 月在河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院）确诊为股骨头坏死患者149 例（239 髋），其中男108 例（173 髋）、女41 例（66 髋），年龄19～65（41.2 ± 10.7）岁，X 射线片显示左侧股骨头坏死塌陷31 例、右侧28 例、双侧90 例。末次随访时，正位X 射线片上没有显示进一步股骨头塌陷64 髋（27%），蛙位X 射线片上没有显示进一步股骨头塌陷65 髋（27%）；正位X 射线片显示0～2 mm 的股骨头塌陷76 髋（32%），蛙位X 射线片显示0～2 mm 的股骨头塌陷88 髋（37%）；正位X 射线片显示＞2 mm 的股骨头塌陷 99 髋（41%），蛙位X 射线片显示2～4 mm 的股骨头塌陷86 髋（36%）。纳入标准：①符合非创伤性股骨头坏死诊断标准［7］；②性别不限，年龄＞18岁；③患者已经在接受治疗前1 个月内行髋关节MRI、X 射线检查，至少获得连续2 次相隔两年以上的影像学资料；④股骨头已塌陷，符合ARCO Ⅲ期或ARCO Ⅳ期诊断标准［8］；⑤自愿接受非手术保髋治疗。排除标准：①骨肿瘤；②股骨近端严重骨质疏松症；③合并骨髋关节滑膜炎病者；④未签署知情同意书。均采用非手术治疗（股骨头坏死愈胶囊口服，5 粒/次，2～3 次/d；髋关节骨康操）。根据SBTOCS 分型方法［筛选出冠状位上能够显示完整股骨头的T1WI MRI 图像，根据每一层硬化带的形状进行打分，总分除以层数得出平均稳定指数（ASI），并得到新分型：①稳定型；②中度不稳定型；③极度不稳定型［6］］，将患者分为稳定型（ASI＞6 分）25 髋，中度不稳定型（3 分≤ASI≤6分）39髋，极度不稳定型（ASI＜3分）54髋。

1.2 正、蛙位X 射线片上股骨头塌陷进展的评估股骨头塌陷通过正、蛙位X线片上的同心圆来评估。根据双髋正位或蛙位X 射线片确定股骨头中心点，使用0.5 mm间距的同心圆模板测得股骨头半径，在股骨头中心点垂直线，测得股骨头中心点到股骨头顶距离。股骨头塌陷程度=股骨头半径-中心点到股骨头顶距离。得到三种情况，分别为：①塌陷没有进展；②塌陷0～2 mm；③塌陷＞2 mm［9-10］。

1.3 股骨头髋臼（头臼）匹配情况的评估 使用影像学软件在正位片和蛙位片上画股骨头和髋臼的圆心，如果两个圆心重合则定义为同心。依据股骨头和髋臼是否呈同心圆来判断头臼匹配度。①匹配：头臼在髋关节正、蛙位X 射线片上呈现出的均是同心圆关系；②相对匹配：头臼在蛙位或正位X 射线片上呈现出的是同心圆关系；③不匹配：头臼在正蛙位X 射线片上呈现出的均不是同心圆关系。

1.4 髋关节稳定程度的评估 以髋臼对股骨头包容情况作为评估髋关节稳定度主要标准，首先分析髋关节正位X 线片上显示的沈通氏线连续情况，如果沈通氏线不连续，就测量髋臼泪滴点到股骨头内侧缘垂直切线的距离。单侧患病，就以正常侧为参照；双侧患病则参考最初发生坏死时股骨头的影像学资料。可以得到以下三种情况，①稳定：沈通氏线连续且髋臼对股骨头包容较好；②相对稳定：脱位＜5 mm；③不稳：脱位＞5 mm。

1.5 统计学方法 采用Rx64 4.0.5 软件。计数资料比较采用列联表χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同SBTOCS 分型股骨头坏死患者非手术保髋治疗后X 射线正、蛙位片股骨头塌陷进展情况不同SBTOCS 分型股骨头坏死患者非手术保髋治疗后X 射线股骨头塌陷进展情况比较，χ2分别为161.59、149.33，P均＜0.01，见表1。

表1 不同SBTOCS分型股骨头坏死患者X射线正、蛙位片股骨头塌陷进展情况

2.2 不同SBTOCS 分型股骨头坏死患者非手术保髋治疗后X射线上股骨头与髋臼匹配度比较 股骨头坏死患者SBTOCS 分型为稳定型者股骨头与髋臼匹配度为匹配者38 例（66.7%）、相对匹配者8 例（14.0%）、不匹配者11例（19.3%）；中度不稳定型者分别为10（12.6%）、54（68.4%）、15 例（19.0%），重度不稳定型者分别为6（5.9%）、19（18.4%）、78 例（75.7%）。不同SBTOCS 分型股骨头坏死患者非手术保髋治疗后X 射线上股骨头与髋臼匹配度比较，χ2=150.00，P＜0.01。

2.3 不同SBTOCS 分型股骨头坏死患者非手术保髋治疗后X射线上髋关节稳定度比较 股骨头坏死患者SBTOCS 分型为稳定型者髋关节稳定度为稳定者40 例（70.2%）、相对稳定者10 例（17.5%）、不稳定7 例（12.3%），中度不稳定型分别为18（22.8%）、48（60.8%）、13例（16.4%），重度不稳定型分别为12（11.6%）、11（10.7%）、80 例（77.7%）。不同 SBTOCS 分型股骨头坏死患者非手术保髋治疗后X 射线上髋关节稳定度比较，χ2=142.45，P＜0.01。

3 讨论

股骨头坏死是一种进行性缺血性髋关节疾病，股骨头坏死患者如果没有得到早期干预，位于股骨头内的骨小梁很有可能会出现微骨折，约80%患者将在 1～4 年内发展为股骨头塌陷［11-13］。既往研究［14-16］指出，股骨头塌陷是由骨稳态失衡引起的，与生物力学因素直接相关，坏死病灶的位置和大小通常被认为是股骨头塌陷的重要危险因素，比如当坏死面积较大或病灶位于股骨头外侧时更有可能进展为塌陷。但是也有学者认为，股骨头坏死部分和非坏死部分的分界线在病变开始时就已经出现，在整个坏死过程中基本保持不变，如果仅考虑病灶大小和位置，股骨头塌陷风险便也是静态的［17-18］。然而，在股骨头坏死发展的过程中，边界内的坏死病变也经历了一系列的病理过程，而且股骨头内部的骨性结构在坏死的各个阶段也各不相同，这使得股骨头塌陷成为一个动态的过程。因此仅仅通过股骨头坏死病变位置和大小来预判股骨头坏死塌陷或者塌陷进展是有争议的，也已经有学者对此提出了相反的观点［19］。

由于股骨头在塌陷后可能出现两种转归：①塌陷后趋于稳定，②塌陷后趋于不稳定，那么探究导致这两种不同转归的关键因素才是准确预判塌陷后股骨头稳定性的关键所在。既往研究指出，股骨头塌陷或塌陷进展的触发机制都与应力集中有关。股骨头坏死患者MRI 及CT 上显示的不规则带状密度增高影即是硬化带，常出现在坏死组织与正常组织交界处［20］。刘朝晖等［21］利用三维有限元模型对股骨头不同坏死区病灶的应力指数进行分析后发现，硬化带的形状在很大程度上会影响股骨头塌陷的情况。ZHANG 等［6］对 89 例股骨头坏死患者的 MRI、CT 进行观察后也发现，硬化带形态的稳定性决定了股骨头的稳定性。由此可见，硬化带稳定的形态对股骨头的稳定性至关重要。另外，硬化带作为力学诱导下的产物，如果股骨头坏死后不稳定，那么新的硬化带就可能会随着股骨头塌陷而形成，如果新形成的硬化带不具有稳定性，就有可能会导致进一步的股骨头塌陷，从而进入恶性循环。因此，分析股骨头坏死不同时期硬化带的形态与股骨头稳定性之间的关系对于动态地把握股骨头塌陷后转归是至关重要的。

硬化带是坏死修复中生物力学传导诱导下的产物，也是阻止股骨头塌陷产生的重要因素。有学者在研究后发现，如果在软骨下形成完整的硬化带，又或在股骨头坏死组织近端形成的硬化带数量足够多，就可以起到预防或者延迟股骨头塌陷的作用。但是通过临床观察后却发现，如果硬化带不具备稳定的形态（比如说X型、S型等硬化带：X型硬化带在力传导中类似于折叠凳子，顶部有很大的向外张力，股骨头受压时趋于扁平，因此不具有稳定性；S 型硬化带在力传导中类似于弹簧，具有可压缩性和弹性，因此也不具有稳定性），那么就很难在受力时对股骨头起到有效支撑作用，甚至还有可能出现断裂，患者最终也会出现股骨头塌陷。另外也有研究指出，在股骨头坏死区出现硬化带后，可能会加速股骨头坏死的塌陷，这与股骨头受力通常从较硬的硬化带传导有关。如果出现在坏死股骨头的囊性改变和硬化带的之间的距离比较近，就很可能会造成股骨头内不稳定［22］，而这种情况的出现可能也与硬化带不具备稳定性有关。

股骨头坏死塌陷常被当做是关节置换的前奏，预示着预后不良［23］，因此众多关于股骨头坏死保髋的治疗都是围绕着预防股骨头塌陷展开的。患者一旦出现了股骨头坏死塌陷的情况，通常意味着保髋失败，进一步发展就需要进行全髋关节置换［24］。股骨头坏死是一种好发于中青年的疾病，如果过早地进行关节置换，很有可能就意味着许多患者后期需要遭受二次甚至三次翻修手术，这会严重影响患者的生活质量，增加心理负担和经济负担。

有学者认为，轻度股骨头塌陷对股骨头坏死的长远疗效的影响并不是决定性的，只要在正确治疗后能满足“带塌陷生存”的条件，配合减重等措施就有可能实现“带塌陷生存”，推迟甚至是避免关节置换［23］。另外通过临床观察可以发现，有许多年轻患者，虽然影像学显示股骨头坏死已经出现了塌陷，依旧保留着较好的髋关节功能，在满足正常的工作需求的同时对生活质量的影响也比较小，我们可以将这一类患者称之为“带塌陷生存”适应证者。对于这类患者如果只是一味地进行关节置换是不合理的。医生应该将治疗的重心放在改善患者股骨头的稳定性和髋关节功能上。基于该理论，如果能针对”带塌陷生存”的条件建立一个评估系统将是十分有意义的，这样就可以在”带塌陷生存”治疗开始前对其可行性进行评估，筛选出有较大可能实现”带塌陷生存”的患者进行精准治疗，使患者少走弯路。

通过分析不同形状硬化带的生物力学特性得出的平均稳定指数可以对股骨头稳定性做出定量评估，通过该指数建立的硬化带分型可以直接反映股骨头的稳定状况。基于该认识，推测SBTOCS 分型可能和”带塌陷生存”之间具有相关性。本研究在对纳入病例进行分析后发现，股骨头塌陷后SBTOCS分型的级别越高，非手术保髋治疗后在X 射线上出现的正蛙位股骨头塌陷进展越明显，髋关节头臼匹配度、髋关节稳定度越低。提示对于股骨头塌陷后重度不稳定型的患者，非手术保髋预后一般不好，因此不建议采取该方式治疗；对于一些股骨头塌陷后稳定型患者，有较大希望在非手术保髋治疗后获得较高髋、关节稳定度和股骨头臼匹配度，从而实现“带塌陷生存”；对于股骨头塌陷后中度不稳定型患者，虽然一部分在非手术保髋治疗后影像学表现尚可，但与稳定型患者之间存在较大差距，因此要想真正获得“带塌陷生存“，还需要进一步探讨有效保髋方法。

综上所述，SBTOCS 的分型在设计上充分考虑了带塌陷后股骨头的空间力学和结构，更加符合股骨头的生物动力学特征，从而进一步增强了预测塌陷后股骨头稳定性的精度，更加有助于指导“带塌陷生存”的治疗。另外，未来随着电子图像识别技术在计算机中应用发展，将进一步改善和提高SBTOCS分型的处理速度和准确率，有助于推动股骨头坏死患者个体化、精准治疗。