经外科脱位入路打压植骨术与旋转截骨术治疗 ARCO Ⅲ期股骨头缺血性坏死疗效比较

Abstract

Objective

To compare effectiveness between sequestrum clearance and impacting bone graft and rotational osteotomy on the base of femoral neck via surgical hip dislocation approach for avascular necrosis of femoral head (ANFH) at Association Research Circulation Osseous (ARCO ) stage Ⅲ.

Methods

A clinical data of 24 patients (27 hips) with ANFH at ARCO stage Ⅲ, who met the inclusion criteria between June 2012 and November 2017, was retrospectively analysed. Of all patients, 12 patients (14 hips) were treated with sequestrum clearance and impacting bone graft via surgical hip dislocation approach (group A); and 12 patients (13 hips) were treated with rotational osteotomy on the base of femoral neck via surgical hip dislocation approach (group B). There was no significant difference in gender, age, disease duration, and affected side, type, and stage of the ANFH between 2 groups (P>0.05). The operation time of each hip and hospitalization stays of each patient in 2 groups were recorded and compared. Imaging examination was performed to observe the blood supply around femoral head, healing of the osteotomy, and the femoral head collapsed. The function of the hip was evaluated by Harris score.

Results

There was no significant difference in operation time and hospitalization stays (t=–0.262, P=0.797; t=–0.918, P=0.411). All patients were followed up, the follow-up time of group A was 12-28 months (mean, 19.7 months), and the follow-up time of group B was 14-24 months (mean, 17.8 months). The Harris score in groups A and B increased significantly at 6 months and 12 months after operation when compared with preoperative ones (P<0.05). There was no significant difference between 2 groups at 6 months and 12 months (P>0.05). At 12 months after operation, according to the Harris scoring, there were 3 hips of excellent, 7 hips of good, and 4 hips of poor, with the excellent and good rate of 71.4% in group A; there were 5 hips of excellent, 7 hips of good, and 1 hip of poor, with the excellent and good rate of 92.3% in group B. Digital substraction angiography was performed at 1 week after operation and indicated that the blood supply around the femoral head was not destroyed during the operation. Imaging examination after operation showed that the osteotomy of the greater trochanter all healed in 2 groups and the osteotomy of the femoral neck healed in group B. Hip collapse occurred in 2 patients (2 hips) of group A at 12 months after operation. No hip collapse occurred in group B.

Conclusion

The rotational osteotomy on the base of femoral neck via surgical hip dislocation approach is superior to sequestrum clearance and impacting bone graft in delaying the collapse and improving the hip function for patients with ANFH at ARCO stage Ⅲ.

股骨头缺血性坏死（avascular necrosis of femoral head，ANFH）是临床常见病，人工关节置换是有效治疗方法之一。但是，由于假体有使用寿命，并且髋关节翻修手术难度高、风险大、并发症多，所以对于年轻患者保髋治疗具有重要意义。微创保髋术是目前临床常用的保髋术式，但主要用于国际骨循环协会（ARCO） Ⅲ期前患者^[1]。对于 ARCO Ⅲ期 ANFH 患者，微创保髋术具有视野受限、死骨清理不彻底等缺陷，术后 2 年股骨头塌陷率约 50%^[2]。故 ARCO Ⅲ期 ANFH 的保髋治疗是目前骨科难题之一^[3]。近年来，随着髋关节外科脱位入路技术的推广应用，国内学者张洪等将传统股骨转子间截骨术改良为经外科脱位入路股骨颈基底部旋转截骨术，用于 ANFH 保髋治疗^[4-5]。之后，经外科脱位入路死骨清理打压植骨术也应运而生，并用于 ARCO Ⅲ期 ANFH 的保髋治疗^[6]。目前，关于外科脱位入路死骨清理打压植骨术或股骨颈基底部旋转截骨术治疗 ARCO Ⅲ期 ANFH 的疗效差异，尚缺少相关研究。为此，我们回顾分析了 2012 年 6 月—2017 年 11 月应用外科脱位入路死骨清理打压植骨术或股骨颈基底部旋转截骨术治疗的 ARCO Ⅲ期 ANFH 患者临床资料，通过比较分析两种术式疗效以及适应证，为临床选择治疗方法提供参考。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① 年龄 18～45 岁；② ARCO Ⅲ期 ANFH；③ 患者有强烈保髋意愿，而且一般情况良好，配合各项检查及治疗；④ 采用外科脱位入路死骨清理打压植骨术或股骨颈基底部旋转截骨术治疗；⑤ 随访资料完整。排除标准：① 合并髋关节骨关节炎；② 近 1 年内患急性心肌梗死、脑血管意外、严重创伤或其他重大手术后患者；③ 合并高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病、糖尿病患者；④ 肝、肾、造血系统存在严重原发性疾病，精神病患者。

2012 年 6 月—2017 年 12 月，共 24 例（27 髋）患者符合选择标准纳入研究。其中，12 例（14 髋）行外科脱位入路死骨清理打压植骨术（A 组），12 例（13 髋）行外科脱位入路股骨颈基底部旋转截骨术（B 组）。本研究通过南京中医药大学附属医院医学伦理委员会批准，患者均知情同意。

1.2. 一般资料

A 组：男 10 例（12 髋），女 2 例（2 髋）；年龄 20～43 岁，平均 30.4 岁。单髋 10 例，左髋 5 例、右髋 5 例；双髋 2 例。ANFH 类型：激素性 5 例（5 髋），酒精性 4 例（6 髋），外伤性 2 例（2 髋），不明原因 1 例（1 髋）。病程 3～15 个月，平均 6.8 个月。ARCO 分期：ⅢA 期 6 髋，ⅢB 期 6 髋，ⅢC 期 2 髋。

B 组：男 10 例（11 髋），女 2 例（2 髋）；年龄 19～38 岁，平均 30.6 岁。单髋 11 例，左髋 5 例、右髋 6 例；双髋 1 例。ANFH 类型：激素性 4 例（5 髋），酒精性 4 例（4 髋），外伤性 3 例（3 髋），不明原因 1 例（1 髋）。病程 3～15 个月，平均 7.7 个月。ARCO 分期：ⅢA 期 6 髋，ⅢB 期 6 髋，ⅢC 期 1 髋。

两组患者性别、年龄、病程以及 ANFH 侧别、类型、分期等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.3. 手术方法

两组手术均由同一医师主刀完成。两组患者全麻后取侧卧位，术侧位于上方。以大粗隆顶点为中心，于髋关节外侧作长约 10 cm 纵切口。切开皮肤、浅筋膜、深筋膜、阔筋膜张肌，自臀大肌前缘进入，向前牵拉阔筋膜张肌，向后牵拉臀大肌。轻度内旋髋关节，沿大粗隆后上缘（臀中肌止点）及股骨干后缘（股外侧肌止点）向股骨远端分离股外侧肌。用摆锯沿此连线自后向前行大粗隆截骨，截骨厚度 1.0～1.5 cm。向前牵引截骨块与附着其上的股外侧肌，完整保护外旋肌群。用 Hohmann 拉钩伸入截骨间隙，于髋关节屈曲、外展、外旋位沿大转子顶点向前上方钝性分离，显露并 Z 形切开关节囊。用单钩自关节内绕股骨颈基底部向外牵拉，用弯剪进入髋臼、剪断圆韧带，使股骨头向外脱位。

A 组：髋关节外科脱位后，观察股骨头软骨与坏死区（多为前外侧区域）软骨状况。于坏死区下方头颈部开窗，直视下彻底清除死骨直至软骨下。根据坏死范围，于大粗隆截骨处取自体松质骨打压植骨。植骨完成后，可见塌陷部位软骨形态基本恢复正常。将开窗处皮质骨原位覆盖，必要时以 4.0 mm 空心螺钉固定。复位髋关节后，将大粗隆截骨块复位，以 2 枚 4.0 mm 空心螺钉向小粗隆方向固定。冲洗、缝合手术切口。

B 组：髋关节外科脱位后，在 X 线透视下自大转子外下方沿股骨颈轴线（尽量与轴线重合）植入 1 枚 1.5 mm 克氏针，作为旋转轴。自股骨颈前方，分别于预计截骨线（股骨颈基底部）的近、远端各植入 1 枚 1.5 mm 克氏针，辅助旋转定位。使用摆锯于股骨颈基底部、垂直于股骨颈，截断股骨颈。通过把持截骨线近端的克氏针旋转股骨头、颈。结合术前影像学检查结果，确定向前或向后旋转以及旋转角度；根据 2 枚克氏针角度的变化进一步判断股骨头旋转角度。用 2.5 mm 螺纹针对截骨块行临时固定。透视下确认坏死区基本旋转至非负重区后，用空心螺钉（10 髋）或动力髋螺钉（3 髋）最终固定。复位髋关节，复位、固定大粗隆截骨块，冲洗、缝合手术切口。

1.4. 术后处理及疗效评价指标

术后当日即指导患者进行踝关节屈伸、股四头肌及腓肠肌等长锻炼。术后 3 个月助行器辅助下开始部分负重，6 个月后开始完全负重。

记录两组每侧髋关节手术时间及患者住院时间。随访时行髋关节正位及蛙位 X 线片检查，必要时行髋关节 CT 与 MRI 检查，观察股骨头有无塌陷、截骨块愈合情况；数字减影血管造影（digital substraction angiography，DSA）观察股骨头周围血供情况。采用 Harris 评分评估髋关节功能。

1.5. 统计学方法

采用 SPSS22.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；组内手术前后比较采用重复测量方差分析，两两比较采用配对 t 检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

两组患者均顺利完成手术；切口均Ⅰ期愈合，无感染等并发症发生。A、B 每侧髋关节组手术时间分别为（133.75±20.53）、（136.25±23.55）min，患者住院时间分别为（14.33±4.77）、（13.50±5.06）d，两组比较差异均无统计学意义（t=–0.262，P=0.797；t=–0.918，P=0.411）。两组患者术后均获随访，A 组随访时间为 12～28 个月，平均 19.7 个月；B 组为 14～24 个月，平均 17.8 个月。两组术后 6、12 个月 Harris 评分均较术前明显提高，术后 12 个月高于术后 6 个月，差异均有统计学意义（P<0.05）；术前及术后 6、12 个月，两组 Harris 评分比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 1。术后 12 个月 A 组获优 3 髋、良 7 髋、差 4 髋，优良率 71.4%；B 组获优 5 髋、良 7 髋、差 1 髋，优良率 92.3%。

表 1.

Comparison of Harris scores at pre- and post-operation between the two groups ( )

两组手术前后 Harris 评分比较（ ）

组别 Group	髋数 n	术前 Preoperative	术后 6 个月 Postoperative at 6 months	术后 12 个月 Postoperative at 12 months	统计值 Statistic
*与术前比较 P<0.05，#与术后 6 个月比较 P<0.05 *Compared with preoperative value, P<0.05;#compared with postoperative value at 6 months, P<0.05
A	14	55.43±6.08#	61.86±8.10*	78.93±9.30*#	F=103.793 P= 0.000
B	13	56.92±4.36#	65.92±4.36*	85.69±7.31*#	F=152.122 P= 0.000
统计值 Statistic		t=1.337 P=0.264	t=–1.842 P= 0.077	t=–1.767 P= 0.090

术后 1 周复查 DSA，与术前相比，两组股骨头周围血供均未被破坏。影像学复查显示两组大粗隆截骨块均愈合；其中 A 组 5、8、1 髋分别于术后 3、6、12 个月愈合，B 组 5、8 髋分别于术后 3、6 个月愈合。 B 组股骨颈截骨均愈合良好，其中 4、9 髋分别于术后 3、6 个月愈合。随访期间两组均无股骨颈骨折、髋内翻等并发症发生。 术后 12 个月，A 组 10 例（12 髋）无股骨头进一步塌陷，2 例（2 髋）出现新的塌陷（ARCO ⅢB 期、ⅢC 期各 1 例）；B 组患者均未见股骨头进一步塌陷。2 例出现新塌陷患者中，术前为 ARCOⅢC 期患者可见塌陷区外侧骨赘增生，行人工关节置换术；另 1 例未作处理，仍在随访中。所有患者关节间隙较术前均无狭窄，无软骨下骨硬化及骨囊肿形成。见图 1、2。

图 1.

A 43-year-old male patient with ANFH (ARCO stage ⅢA) of right hip in group A

A 组患者，男，43 岁，右髋 ANFH（ARCO ⅢA 期）

a、b. 术前 X 线片；c. 术前 CT；d. 术前 DSA；e. 术后 1 周 DSA；f、g. 术后 3 个月 X 线片；h、i. 术后 12 个月 X 线片；j、k. 术后 12 个月关节功能

a, b. X-ray films before operation; c. CT before operation; d. DSA before operation; e. DSA at 1 week after operation; f, g. X-ray films at 3 months after operation; h, i. X-ray films at 12 months after operation; j, k. Function of the hip joint at 12 months after operation

图 2.

A 27-year-old male patient with ANFH (ARCO stage ⅢC) of right hip in group B

B 组患者，男，27 岁，右髋 ANFH（ARCO ⅢC 期）

a、b. 术前 X 线片；c. 术前 CT；d. 术前 DSA；e. 术后 1 周 DSA；f、g. 术后 3 个月 X 线片；h、i. 术后 12 个月 X 线片；j、k. 术后 12 个月关节功能

a, b. X-ray films before operation; c. CT before operation; d. DSA before operation; e. DSA at 1 week after operation; f, g. X-ray films at 3 months after operation; h, i. X-ray films at 12 months after operation; j, k. Function of the hip joint at 12 months after operation

3. 讨论

随着对股骨头血供认识的不断深入，髋关节外科脱位入路技术应运而生。Gautier 等^[7]通过尸体解剖发现，股骨头血供主要来自于旋股内侧动脉深支^[7]。相对而言，干骺端动脉及旋股外侧动脉对股骨头供血贡献甚少。内侧骺动脉只支配卵圆窝凹周围区域，并非股骨头的重要区域。对于髋关节外科手术来说，旋股内侧动脉最重要部分是其深支关节囊外周部分，保护该分支能够避免股骨头缺血性坏死的发生。Ganz 等^[8]据此理论发明了髋关节外科脱位入路技术，通过该入路能完全显露髋臼盂唇、髋臼软骨面及股骨头。目前，髋关节外科脱位入路已广泛用于治疗髋臼头颈撞击综合征、髋臼骨折、ANFH 等疾病^[9-10]。我们结合 Ganz 等的研究成果，将外科脱位入路与传统微创植骨术结合，设计了外科脱位入路死骨清理打压植骨术，从 2012 年开始用于治疗 ANFH^[6]。相比传统不打开髋关节腔的打压植骨，我们发现经外科脱位入路手术能够更充分地显露股骨头，更精准地清除死骨，更充分地打压植骨，更准确地提供前外侧柱支撑，对臀肌干扰也最小。

股骨转子间旋转截骨术由日本医生 Sugioka 于 1978 年首次报道^[11]。通过在股骨转子间层面进行截骨，然后将股骨头颈向前方旋转 0～90°，使得股骨头坏死区域旋转至非负重区，从而避免股骨头进一步塌陷。文献报道，该术式治疗 ANFH 的临床有效率为 17%～100%^[12]。一般认为对于坏死范围较大、股骨头塌陷明显患者以及西方人种患者，股骨转子间旋转截骨术效果有限。因此，Atsumi 等^[13]对该术式进行了改良，提出了股骨转子间向后旋转截骨术，用于治疗坏死面积较大、股骨头塌陷明显的重度 ANFH。Dean 等^[14]分析认为髋关节解剖结构差异是导致不同人种手术效果差异的重要原因。术中向前旋转股骨头颈会造成对股方肌的牵拉，而营养股骨头的血管恰好穿过股方肌。西方人种后方关节囊比东方人种坚韧、致密，旋转股骨头颈对股方肌的牵拉相对偏大，容易损伤营养股骨头的动脉^[15-16]。国内学者张洪等将外科脱位入路技术与股骨转子间向前或向后旋转截骨术有机结合，提出了经外科脱位入路股骨颈基底部旋转截骨术，临床治疗 ARCO ⅡB 期～ⅢC 期 ANFH 患者，取得一定疗效^[4]。

本研究中，我们比较了经外科脱位入路死骨清理打压植骨术和股骨颈基底部旋转截骨术治疗 ARCO Ⅲ期 ANFH 患者的疗效差异。结果显示，外科脱位入路股骨颈基底部旋转截骨术在延缓股骨头塌陷、恢复髋关节功能方面优于死骨清理打压植骨术。我们认为造成死骨清理打压植骨术疗效相对较差的原因主要有三点：第一，手术适应证把握不当。一般认为，对于累及外侧柱的股骨头坏死，打压植骨治疗效果较差^[17]。A 组术后发生进一步塌陷的 2 例患者，其股骨头坏死面积均较大，而且坏死累及外侧柱。第二，打压植骨过度。目前，有关打压植骨术中打压标准尚未明确。研究表明，术中植骨时如过度打压，可能降低植骨的多孔性与后续的再血管化，影响骨组织诱导再生与传导应力的功能^[18]，进而造成植骨整合与再生欠佳。第三，植入骨被吸收。因为围塌陷期患者局部破骨细胞活性大于成骨细胞活性^[19]，所以术后存在植入骨被吸收的可能。

股骨转子间旋转截骨术手术创伤大，破坏股骨头血运较多，故手术失败风险较高。因此，该术式对术者手术经验要求较高，如缺乏手术经验，术中操作不当，极易破坏旋股内侧动脉等股骨头的重要血供，影响截骨处愈合。此外，截骨后股骨近端处于内翻位置、固定不牢、术后管理不当等也会造成手术失败。另外，通过临床应用，我们体会术中股骨颈截骨时要尽可能垂直于股骨颈轴线，尽量避免旋转后出现股骨前倾角与颈干角的改变。有研究报道，在新鲜股骨颈骨折内固定治疗上，动力髋螺钉及空心加压螺钉均能坚强固定股骨颈骨折，使髋关节功能得到良好恢复，二者在术后相关并发症发生方面差异无统计学意义；而对于不稳定型骨折及严重骨质疏松患者，推荐使用动力髋螺钉内固定系统^[20-21]。故本研究 B 组仅 3 例患者行动力髋螺钉固定，10 例患者选用空心加压螺钉固定，术后股骨颈截骨均愈合良好。此外，保髋术后应指导患者进行渐进性地负重锻炼，一般术后 3 个月开始部分负重行走，有助于骨重建与骨改建，形成新的致密骨小梁。

本研究纳入病例较少、随访时间有限，下一步我们会纳入更多患者进行长时间、多角度随访研究，进一步比较外科脱位入路死骨清理打压植骨术与旋转截骨术治疗 ARCO Ⅲ期 ANFH 的疗效，为规范手术标准与适应证提供更多数据支持。

Funding Statement

国家自然科学基金青年基金项目（81602359）

Youth Funds Project of National Natural Science Foundation of China (81602359)