髓芯減壓植骨、鉭棒植入聯合BMSCs治療早期股骨頭壞死療效觀察

王金星??陳勇忠??衛秀洋

[摘要]目的 髓芯減壓植骨、鉭棒植入聯合干細胞治療股骨頭壞死（ONFH），分析其療效，探索該病新的保髖治療方法。方法 收集2008年8月～2010年7月在我院收治的84例（105髖）股骨頭缺血性壞死患者的臨床資料，分為空白對照組，骨髓芯減壓植骨+干細胞組，骨髓芯減壓植骨+鉭棒組以及聯合治療組，采用髖關節功能評分標準（Harris 評分），對治療前后髖關節功能進行評價；統計所收集患者的股骨頭塌陷情況，比較隨訪2年時各組股骨頭塌陷率。 結果 骨髓芯減壓植骨+鉭棒+干細胞組治療ONFH 在Harris評分明顯優于骨髓芯減壓植骨+干細胞B 組（P<0.05），以及骨髓芯減壓植骨+鉭棒C 組（P<0.05），聯合療法2年時股骨頭塌陷率明顯低于單純治療組。 結論 骨髓芯減壓植骨+鉭棒+干細胞是早期 ONFH 保髖治療的理想方法。

[關鍵詞]髓芯減壓植骨；鉭棒；干細胞；股骨頭壞死

[中圖分類號] R687.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616（2013）08-17-03

股骨頭壞死（osteonecrosis of the femoral head，ONFH）保守治療方法很多，如多孔鉭棒植入和髓芯減壓植骨、干細胞移植、帶血管或不帶血管腓骨移植、中藥、體外沖擊波等治療ONFH，報道很多。然而髓芯減壓植骨、多孔金屬鉭棒、植骨復合干細胞治療ONFH，報道尚未檢索到。筆者采用回顧性隊列研究的方法，篩選福州總醫院四七六醫院骨科就診的ONFH患者 84 例（105髖），分析髓芯減壓植骨、鉭棒植入、聯合BMSCs治療早期ONFH的近期療效觀察，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 病例入選標準

按照國際骨循環研究會（association research circulation osseous，ARCO）分類的ONFH病變Ⅰ、Ⅱ期患者。病例排

除標準：Ⅲ、Ⅳ期ONFH、關節面塌陷>15%，骨骼發育未成熟、應用激素或免疫抑制劑、行過髖部手術患者。本組84例，男48例，女36例，105髖，年齡29～48歲，平均（36.0±3.8）歲。左側51髖，右側54髖。病程10～24 個月，平均（16.0±2.3）個月。

1.2 分組干預

根據收集的資料，105髖分為：空白對照組（30髖），骨髓芯減壓植骨+干細胞組（23髖），骨髓芯減壓植骨+鉭棒組（24髖），骨髓芯減壓植骨+鉭棒+干細胞組（28髖）。

A組：空白對照組：門診就診的ONFH患者，不接受治療，并愿意接受隨訪的患者。

B組：骨髓芯減壓植骨+干細胞：骨髓干細胞由福州總醫院提供，每個壞死的股骨頭注入2×106個。

C組：骨髓芯減壓植骨+鉭棒：鉭棒為美國Zimmer公司設計，直徑10 mm，孔徑為430μm、長70～130 mm，螺紋部分長25 mm，圓柱形，頂部為半球形。

D組：骨髓芯減壓植骨+鉭棒+干細胞組：所用的鉭棒、骨髓干細胞和B組、C組均相同。

1.3 評定指標

（1）根據Harris 評分對治療前后髖關節功能進行評價。功能采用髖關節Harris 評分，對疼痛為44分、功能為51分、活動范圍為5分，總分100分進行評分。評分優：≥90分；較好：80～89分；良：70～79分；差：<70分。（2）根據治療前后髖關節X 線，MRI觀察股骨頭塌陷及壞死情況，以塌陷大于4 mm 為臨床終點，統計最終的股骨頭塌陷數，計算術后2年時的股骨頭塌陷率。（3）MRI壞死面積評價：MRI行髖關節檢查，分別測量出最大冠狀面壞死角度、股骨頭所對應的圓心角，分別計算出治療前、隨訪時MRI圖像上的壞死面積比。

1.4 統計學處理

數據處理采用SPSS 13.0軟件，對照組、各治療組治療前后Harris 評分分別進行配對t檢驗，然后對各組Harris 評分的變化值進行方差分析，并采用Fisher最小顯著差異方法（LSD-t 檢驗） 對各組進行兩兩多重比較。行×列表資料多樣本率比較采用x2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 髖關節Harris 評分

各組對就診時和隨訪時配對t 檢驗處理，結果如下表，A組t=-3.48，P<0.05提示髖關節功能惡化。B、C、D 組，均有P<0.05，提示治療前后髖關節功能都有明顯改善。四組Harris 評分的變化值進行方差分析，各組之間差異有統計學意義（ F=16.58，P<0.05）； LSD-t 檢驗進行兩兩比較，B 組與C 組之間的差異無統計學意義（LSD-t= 1.16，P>0.05）；D 組與 B 組（LSD-t =8.61） 以及D 組與C 組（LSD-t =8.82） 均有統計學差異（P<0.05），說明D組療法優于B組療法和C組療法，結合臨床分析，患者髖關節功能改善更明顯。各組髖關節Harris見表1。

2.2 股骨頭塌陷率

根據治療前后髖關節MRI 觀察股骨頭塌陷及壞死情況， 隨訪觀察A 組3 年時股骨頭塌陷 22 髖，塌陷率為73.3%；B 組股骨頭塌陷 5 髖，塌陷率為21.7%；C 組股骨頭塌陷 6 髖，塌陷率為25.0%；D 組塌陷 3 髖，塌陷率為10.71%。術前、術后照片見圖1～2。

2.3 MRI 壞死面積評價

測量治療前、隨訪時MRI 壞死面積比。利用行×列表資料多樣本率比較的x2檢驗，x2=8.24，P<0.0125。故可得聯合治療組D組治療前與隨訪時的MRI壞死面積比與其余各組有顯著差異。結合表的資料，可以得出聯合治療組D

3 討論

3.1 鉭棒治療股骨頭壞死的原理

國外研究顯示鉭棒治療早期ONFH 獲得了較好的效果，隨訪結果顯示術后4～6 年的生存率在70%左右[1]。國內隨訪結果顯示股骨頭1～3 年的生存率在80%以上[2-3]。

多孔鉭棒具有可靠和快速的骨生長及降低應力遮擋的特點， 且高度的生物相容性為骨組織修復提供條件[4]，對于將要塌陷的股骨頭具有很好的支撐作用。多孔鉭棒具有獨特的金屬多孔結構，鉭層厚度僅10～100μm，多孔鉭彈性介于皮質骨與松質骨之間，有利于骨骼的重塑形。鉭棒表面蜂窩狀的立體結構，和股骨頭內的松質骨相似，利于骨長入及與宿主骨的結合。Tanzer 等[5]為研究鉭棒的特性，用電鏡掃描的15例鉭棒植入后股骨頭壞死再行髖關節置換術病人，發現13例股骨頭壞死的病人多孔鉭棒上有新骨生長。多孔鉭棒一方面可提供軟骨下骨結構性支撐， 另一方面促進新骨生成， 延緩股骨頭的塌陷，，推遲髖關節置換時間。

3.2 髓芯減壓植骨、聯合鉭棒、BMSCs 移植治療原理

髓芯減壓改善壞死區血供[6]，骨髓干細胞（BMSCs）具有分化為成纖維細胞、成骨細胞、網狀細胞等細胞胡特性。髓芯減壓的同時進行骨髓干細胞移植術，為壞死的股骨頭修復重建的提供了種子細胞，新生骨的重建與爬行替代提供物質基礎。另一方面BMSCs能夠分泌促進血管生成的細胞因子，使壞死區域血管生成增加，改善股骨頭壞死區域的血液供應。Hernigou 等[7]采用髓芯減壓加聯合自體髂前上棘骨髓血治療116 例189患髖股骨頭壞死。術后平均7年隨訪發現， 在Ⅰ～Ⅱ期即塌陷前期ONFH的145髖，9髖需要再次關節置換手術，44 髖Ⅲ～Ⅳ期即塌陷后期中有25髖需要再次關節置換手術。孫偉等[8]也對髓芯減壓聯合自體MSCs移植治療早期ONFH進行回顧性總結分析的療效。經12個月隨訪分析發現臨床Harris 評分和病理影像學觀察均優于單純髓芯減壓組，認為髓芯減壓聯合自體MSCs 移植是治療ARCO Ⅰ～ Ⅱ期ONFH安全有效的方法。

本組病例回顧發現，髓芯減壓、鉭棒聯合BMSCs治療早期股骨頭壞死，保頭治療效果明顯優于單純治療組及對照組。單純治療組效果優于空白對照組。從手術前后髖關節Harris 評分分析可以看出，聯合治療組對髖關節的功能改善優于其他組，能夠明顯緩解髖關節疼痛、改善髖關節功能及活動情況。從手術前后股骨頭塌陷率分析可以看出，聯合治療能夠明顯降低股骨頭塌陷率，推遲髖關節置換的時間。國內單純髓芯減壓、鉭棒或BMSCs作為股骨頭壞死的保頭治療的報道很多，但聯合治療的方案，尚未檢索到類似文獻。

3.3 髓芯減壓植骨、聯合鉭棒、BMSCs 移植治療適應證及優缺點

該治療方案需要在嚴格的手術適應證，只有掌握好手術適應證，才能取得較好的臨床效果。手術適應證：髓芯減壓植骨、鈦棒聯合自體BMSCs 移植治療ONFH，適用于ARCO 分期中的Ⅰ期、Ⅱ期，未出現塌陷的患者。禁忌證：塌陷后期（Ⅲ～Ⅳ期）、壞死面積較大，治療效果相對較差。聯合治療組28髖經2年后隨訪，Harris 評分高于其他組，3髖塌陷，股骨頭塌陷率10.71%低于其他組，取得較好的效果，也是在掌握嚴格的手術適應證及病例納入標準。

該方案的優點：（1）髓芯減壓、鉭棒聯合BMSCs優勢聯合起來，可以達到治愈或阻止股骨頭壞死或延緩病情進展，達到避免或推遲髖關節置換時間的目的[9]，而且不影響將來的關節置換手術。（2）充分的骨髓芯減壓，減輕股骨頭內的高壓，改善局部血運，利于股骨頭成骨和血管生成，同時病灶清理，將含有骨形態發生蛋白（BMP）同種異體骨的植入，為骨組織壞死局部創造一成骨微環境，使 BMSCs 移行至壞死部位進而增值和向成骨細胞分化[10]。而且由BMP誘導的MSCs主要分化為成骨細胞和成軟骨細胞，成骨過程主要是軟骨內成骨[11]。（3）鉭棒的植入可以彌補單純髓心減壓缺乏對軟骨下骨板的結構支撐， 減少軟骨下骨折的風險，高度的生物相容性為骨組織修復提供條件。提供支撐、防止塌陷和限制壞死進展[12]。（4）具有多向分化能力的BMSCs一方面可以分化成毛細血管，改善股骨頭壞死的區域的血液供應，消除缺血性股骨頭壞死的病因；另一方面分化成骨細胞，修復破壞的骨小梁，為骨修復提供種子細胞。（5）微創，手術時間較快，住院時間短， 術后恢復快， 幾乎無并發癥。缺點：（1）骨髓干細胞提取，分離、鑒別要求較高。（2）手術費用稍貴，部分病人不能承受。（3）部分病例可能仍需行二次關節置換術。

本組采用髓芯減壓植骨、鉭棒植入聯合BMSCs移植的方法治療ONFH，能夠明顯緩解髖關節疼痛、改善髖關節功能及活動情況，防止或延緩股骨頭的塌陷，達到保頭治療的目的。綜上所述，髓芯減壓植骨、鉭棒植入聯合BMSCs治療早期ONFH 是一種有效可行的保頭治療方法，值得推廣。

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（收稿日期：2013-02-28）