髓芯减压联合骨形成蛋白活性诱导棒植入术治疗早期股骨头坏死的效果

郑力铭 文峰 王威 张志文

1湖北中医药大学针灸骨伤学院 （武汉 430061）；2湖北中医药大学附属湖北省中医院骨伤科 （武汉 430061）

股骨头坏死（osteonecrosis of the femoral head，ONFH）是由多种因素引起的股骨头血供中断或损伤、骨细胞变性坏死，进而引起股骨头塌陷及结构功能改变的病理过程。早期症状包括患侧腹股沟区疼痛、髋关节活动功能障碍和进行性跛行，若未得到及时治疗，股骨头将塌陷变扁并继发为重度髋关节骨性关节炎，严重影响患者生活质量［1-2］。当前对于ONFH 的治疗主要包括药物和手术，对于早期诊断的患者来说，及时进行有效的保髋手术治疗尤为重要［3］。髓芯减压植骨术是传统治疗方法，取得了一定疗效［4］，然而植入自体骨存在来源有限、骨质损害、供区手术相关并发症等问题，而异体骨则面临免疫排斥、愈合率低等困扰［5］。因此，寻找更为安全、有效的骨替代材料成为当前研究的重点。

有研究报道，自固化磷酸钙人工骨（CPC）具有修复骨缺损同时易于塑形等特点，但单独CPC骨诱导能力较弱，骨愈合缓慢［6］。而重组人骨形态发生蛋白-2（rhBMP-2）可以诱导人体间充质干细胞分化为成骨细胞并形成骨小梁，促进骨质修复，广泛应用于骨科手术中［7-8］。因此，本研究旨在探讨髓芯减压联合骨形成蛋白（BMP）活性诱导棒（CPC 载rhBMP-2）植入术对早期股骨头坏死的治疗效果。希望为早期股骨头坏死患者的治疗提供新的思路和方法，为临床实践提供更多可行的选择。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准 纳入标准：（1）ONFH 早期［国际骨循环研究学会（ARCO）骨坏死分期［9］Ⅰ-Ⅲa 期］的患者；（2）年龄在18 ～ 55 岁；（3）签署知情同意书。排除标准：（1）既往患髋手术史；（2）重度骨质疏松、严重感染、恶性肿瘤、重度营养不良者；（3）患有严重心、脑血管疾病、糖尿病及严重全身性疾病且不能耐受手术治疗者；（4）怀孕、哺乳期妇女；（5）过敏性体质或对多种药物过敏者。

1.2 一般资料 回顾性分析湖北省中医院2018年6 月至2022 年6 月诊治为早期的ONFH 患者116 例（143 髋）。其中BMP 组60 例（74 髋），采用髓芯减压联合BMP 活性诱导棒植入术治疗，男38 例，女22 例；年龄20 ～ 52 岁，平均（39.80 ± 7.89）岁；其中创伤性13 例，激素性17 例，酒精性16 例，原因不明14 例；单侧46 例，其中左侧20 例，右侧26 例；双侧14 例；按照ARCO 骨坏死分期标准：Ⅰ期8 髋，Ⅱ期22 髋，Ⅲa 期44 髋。同种异体骨组56 例（69 髋），采用髓芯减压联合同种异体骨打压植骨术治疗，男35 例，女21 例；年龄21 ～ 50 岁，平均（39.79 ± 8.48）岁；其中创伤性13 例，激素性15 例，酒精性16 例，原因不明12 例；单侧43 例，其中左侧22 例，右侧21 例；双侧13 例；ARCO 分期，Ⅰ期9 髋，Ⅱ期21 髋，Ⅲa 期39 髋。两组患者的性别、年龄等基线资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.3 治疗方法

1.3.1 BMP 组 载rhBMP-2 CPC 圆柱体颗粒及BMP 活性诱导棒均应用3 mg rhBMP-2 配比2 g CPC 形成，由上海瑞邦生物材料有限公司提供，于4 ℃医用储柜储存。硬膜外联合腰麻满意后，患者取仰卧位，垫高患侧臀部，患侧下肢内旋15°，常规消毒铺巾。在大转子下方约2 cm 处向远端做一条长约3 cm 的股骨干外侧纵行切口，然后逐层切开皮肤、皮下组织和阔筋膜，沿肌纤维走向钝性分开股外侧肌，直至完全暴露股骨近端外侧皮质。在C 形臂透视引导下，在大转子下缘下方约2 cm 处向股骨头病灶中心钻入3 mm 定位克氏针至股骨头软骨面下约5 mm 处，C 形臂透视核实克氏针在坏死区中央，见图1A。顺导针使用10 mm 环钻扩髓减压，沿扩髓通道置入铰刀至坏死区，见图1B、图1C。打开铰刀刀片铰除死骨（图1D），用刮匙顺通道刮除病变区域的坏死骨（图1E），并反复用生理盐水冲洗，直到将所有游离的坏死骨组织清理干净。将载rhBMP-2 CPC 圆柱体颗粒置于通道内的软骨下骨区并予以打压，对于ARCO 分期Ⅲa期的患者，打压时使得塌陷的股骨头处于腾起状态，随后根据通道大小植入BMP 活性诱导棒，尽量完全填充减压通道，最后给予骨蜡填堵通道口。C 形臂透视核实植骨充分，BMP 活性诱导棒位置满意后反复冲洗切口，逐层缝合，无菌敷料包扎。

图1 术中操作Fig.1 Intraoperative procedures

1.3.2 同种异体骨组 前期处理同BMP 组。植骨时，将同种异体骨（由上海瑞邦生物材料有限公司提供）处理成颗粒状后沿通道植骨并予以打压，分次向通道内放入同种异体骨条，再次进行打压，直至植骨完全将通道覆盖。术者、其余手术方式同BMP 组。

1.3.3 术后处理 两组患者术后均常规应用抗生素2～3 d，术后3 d 在非负重情况下行股四头肌的等长收缩锻炼及下肢各关节主、被动的功能训练。为避免发生术侧骨折或负重引起塌陷，患者均扶拐 3 个月，术后3 个月视复查状况判断患髋能否逐渐负重。

1.4 观察指标与疗效评价标准 （1）采用髋关节功能评分法（Harris）［10］评估两组患者髋关节功能改善情况，总分100 分，评分≥ 90 分为优，80 ～ 89 分为良，70 ～ 79 分为可，评分＜ 70 分为差。计算优良率，评估手术后1 年疗效，优良率=（优+良）例数/样本量× 100%。（2）采用视觉模拟评分法（visual analogue scale， VAS）［11］评估患者疼痛改善情况。（3）根据术后影像学检查，判断股骨头病程进展，以此计算股骨头存活率，股骨头存活率=（1-股骨头塌陷髋数/样本量）×100%。

1.5 统计学方法 采用SPSS 26.0 统计学软件进行数据分析，计量资料的表达方式为（±s），采用t检验；计数资料的表达方式为频数和百分比（%），采用χ2检验，以P＜ 0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者手术前后Harris、VAS评分比较 术前两组的Harris、VAS 评分比较，差异无统计学意义（P＞ 0.05）；术后6 个月、1 年，两组的Harris 评分均显著高于术前，VAS 评分均显著低于术前，差异有统计学意义（P＜ 0.05）；术后6 个月、1 年，BMP 组Harris 评分显著高于同种异体骨组，VAS 评分显著低于同种异体骨组，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。见表1。

表1 两组手术前后6 个月、1 年Harris、VAS 评分比较Tab.1 Comparison of Harris and VAS scores before and after surgery at 6 months and 1 year between two groups ±s，分

表1 两组手术前后6 个月、1 年Harris、VAS 评分比较Tab.1 Comparison of Harris and VAS scores before and after surgery at 6 months and 1 year between two groups ±s，分

注：与本组术前比较，*P ＜ 0.05

组别BMP组同种异体骨组t值P值例数（髋）60（74）56（69）Harris评分术前58.43 ± 5.98 57.80 ± 3.68 0.678 0.493术后6个月76.27 ± 3.58*73.02 ± 2.88*5.357＜ 0.001术后1年85.95 ± 4.69*79.61 ± 5.24*6.881＜ 0.001 VAS评分术前4.02 ± 0.70 4.13 ± 0.60-0.888 0.376术后6个月2.78 ± 0.58*3.18 ± 0.39*-4.262＜ 0.001术后1年1.72 ± 0.88*2.22 ± 0.97*-2.894 0.005

2.2 两组患者手术后1 年疗效比较 术后1 年BMP 组的治疗优良率显著高于同种异体骨组，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。见表2。

表2 两组患者手术后1 年疗效比较Tab.2 Comparison of therapeutic effects at 1 year after surgery between two group例

2.3 两组患者术后1 年股骨头存活率比较 术后1 年进行影像学评估，BMP 组股骨头塌陷1 例，股骨头存活率为98.65%；同种异体骨组股骨头塌陷5 例患髋，股骨头存活率为92.75%。两组间差异有统计学意义（P＜ 0.05）。见表3。

表3 两组患者术后1 年股骨头存活率Tab.3 One-year postoperative femoral head survival rate in two groups髋（%）

2.4 典型病例 患者，女，33 岁，双侧股骨头坏死Ⅲa 期，行双侧髓芯减压联合BMP 活性诱导棒植入术，影像学观察术前、术后3 个月（图2）、术后1 年、术后2 年（图3）。

图2 典型病例Fig.2 Typical case

图3 典型病例Fig.3 Typical case

3 讨论

本研究基于rhBMP-2 和CPC 的良好性质，以及髓芯减压植骨的传统有效性，选择了髓芯减压联合BMP 活性诱导棒植入术治疗早期股骨头坏死。研究表明，髓芯减压联合BMP 活性诱导棒组（BMP 组）和同种异体骨组患髋术后恢复均比术前有所改善，但BMP 组显示更好的临床疗效，其与同种异体骨组相比Harris 评分与VAS 评分均明显改善，且术后1 年优良率明显较高，这得益于所植入的BMP 活性诱导棒具有较强的抗压能力、骨诱导力和骨传导力，可诱导间充质细胞分化成为骨祖细胞，促进新骨生成，提高新骨质量［12-14］。

CPC 由磷酸钙粉末与固化液构成，可在室温或体内环境下自固化成含微孔的非陶瓷型羟基磷灰石（HAP）晶体。其介于人体松质骨和皮质骨抗压强度之间，可根据解剖结构塑形修整，提供微孔结构促进毛细血管和新骨生成，加速骨愈合［15-16］。CPC 具有良好的生物安全性和组织相容性，充当新骨形成支架，逐渐降解并被骨组织替代。然而，CPC 的骨诱导能力相对较弱，导致骨替代速度较慢［6-17］。

rhBMP-2 是目前最强的成骨诱导因子之一，可促进软骨及骨生长发育，促使间充质细胞分化成成骨细胞，形成骨小梁［18］。同时，它可提升成骨细胞中血管内皮生长因子的表达水平，促进血管生成，达到促进新骨形成和骨愈合的效果，提高新骨质量［19］。其生物活性和生物相容性降低了免疫排斥反应的风险［7，20］。然而，rhBMP-2 独立使用时存在不稳定性，容易受体液稀释和蛋白酶代谢的影响，难以充分发挥其成骨诱导效果［21］。

CPC 与rhBMP-2 的有机结合能充分发挥各自的优势，也弥补了CPC 骨诱导能力较弱及rhBMP-2单独使用时不稳定、易被稀释和代谢的不足。同时，CPC 提供的疏松微孔结构增加了rhBMP-2与骨细胞和血管内皮细胞等的接触面积，更好地发挥rhBMP-2 的成骨效应，促进CPC 的生物降解［22-23］。

有研究报道，CPC 联合rhBMP-2 已运用于慢性骨髓炎伴骨缺损、胸腰椎压缩性骨折和长骨骨折等骨科疾病中，并取得良好的临床效果［24-26］。本研究为早期股骨头坏死的治疗提供了一种新的方法，并在术后1 年的长期随访中获得了满意的结果。

本研究评价方法存在一定的局限性，髋关节的功能一方面取决于股骨头球形轮廓与髋臼的匹配程度，另一方面取决于关节软骨功能，术后X 线片、CT 可准确获得股骨头形态学改变，一定程度反映关节软骨损伤，但并不能准确评估，因此需要结合MRI 观察关节软骨的变化。其次，随访时间相对较短，未能全面评估长期治疗效果。未来研究需延长随访时间，以获取更为可靠的长期效果数据。

综上所述，本研究采用的髓芯减压联合BMP活性诱导棒植入术治疗早期股骨头坏死显示出良好的临床疗效。然而，也要认识到局限性，提出在未来研究中需全面评估髋关节功能、延长随访时间的问题。这些问题将有助于更深入地了解治疗方法的长期效果和优劣势，为下一步的研究提供更明确的方向。

【Author contributions】ZHENG Liming collected data， performed statistical analysis， and drafted the manuscript. WEN Feng conducted statistical analysis， wrote the manuscript， and created tables. WANG Wei gathered information and provided financial support. ZHANG Zhiwen led the research， revised the manuscript. All authors read and approved the final manuscript for submission.

【Conflict of interest】The authors declare no conflict of interest.