动脉灌注髓芯减压干细胞移植治疗股骨头坏死

作者：万宇，赵富胜，陈施展，张文华，姚一民    作者单位：解放军第452医院骨科，四川 成都 610021

【摘要】  目的 评价动脉灌注加股骨头髓芯减压后注射干细胞治疗成人股骨头缺血性坏死的疗效。方法 对30 例成人股骨头缺血性坏死(ARCO分期ⅠA～ⅢA期)分别采用单纯动脉灌注、动脉灌注加股骨头髓芯减压、动脉灌注加股骨头髓芯减压后行干细胞移植三种方法治疗。术后采用髋关节Harris评分及影像学(主要为MRI)情况评定疗效。结果 动脉灌注加股骨头髓芯减压后注射干细胞较另外两组在MRI表现上有明显差异(P＜0.05)。结论 通过对早期股骨头缺血性坏死进行血管灌注、股骨头髓芯减压及自体骨髓干细胞注射的治疗，可以延缓或阻止股骨头缺血坏死、塌陷、变形的病理过程。

【关键词】  股骨头缺血性坏死；自体骨髓干细胞；髓芯减压；动脉灌注

    Combined Intraarterial Perfusion with Pith Decompression of the Femoral Head and the Injection of Stem Cell for the Treatment of Avascular Necrosis of the Femoral Head

    WAN Yu，ZHAO Fusheng，CHEN Shizhan，et al

    (Department of Orthopedic Surgery，The People′s Liberation Army No.452 Hospital，Chengdu 610021，China)

    Abstract：Objective  Evaluate the curative effect of the treatment of the avascular necrosis of the adult femoral head with stem cell injection after the arterial perfusion plus pith decompression of the femoral head.Methods  30 cases of the adult avascular necrosis of the femoral head(ARCO Phase：PhaseⅠA～ⅢA) were treated with respectively 3 methods，namely：the sole arterial perfusion the arterial perfusion combined with pitch decompression of the femoral head the injection of stem cell after the arterial perfusion combined with pitch decompression of the femoral head.And after the operation，the curative effects were evaluated with Harris Scoring system and medical imaging system(mainly MRI)in dealing with hip joint.Results  There was significant difference between the cases treated with the injection of stem cell after the arterial perfusion combined with pitch decompression of the femoral head with those cases treated with the rest two kind of treatments(P＜0.05).Conclusion  With the treatment of vascular perfusion，pith decompression of the femoral head and the injection of autologous marrow stem cell，the pathological process of the earlyphase femoral head avascular necrosis could be mitigated or prevented from being ischemia，collapsed and deformed.

    Key words：avascular necrosis of the femoral head；autologous bone marrow stem cells；pith decompression；intraarterial perfusion

    股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of the femoral head，ANFH)是一种骨科常见病、多发病，致残率较高，而且病因不明，一般认为其发病机制与脂肪栓塞、血管内凝血、骨内高压和骨细胞脂肪性坏死有关。由于人工关节置换存在使用寿命问题，青壮年患者不宜积极或过早行关节置换。我们将自2002年以来我院先后治疗的病情相近的30 例股骨头缺血坏死病例分为三组，分别采用单纯动脉灌注、动脉灌注加股骨头髓芯减压、动脉灌注加股骨头髓芯减压后干细胞移植三种方法治疗，取得满意的临床疗效，现报告如下。

    1  临床资料

    1.1  一般资料  30 例均采用MRI确诊为股骨头缺血坏死，挑选患者均为ARCO分期ⅠA～ⅢA期患者［1］。其中男19 例，女11 例，年龄18～49 岁。单侧病变11 例，双侧病变19 例。Ⅰ期7 例，Ⅱ期21 例，Ⅲ期2 例。病程3～24个月。6 例有使用激素药物史，10 例有酗酒史，13 例不同程度外伤史，1 例无明显诱因。全部病例均有X线片及MRI。其中行1次治疗者3 例，2次治疗者19 例，3次治疗者8 例，每次治疗相隔1个月。临床表现以患侧髋关节疼痛为主，伴有不同程度跛行和患肢功能障碍。30 例分为3组：第1组10 例，采用单纯的选择性动脉灌注；第2组10 例，采用选择性动脉灌注加股骨头髓芯减压；第3组10 例，采用选择性动脉灌注加股骨头髓芯减压后由动脉及髓芯内注射自体骨髓干细胞。

    1.2  治疗方法  a)灌注治疗：采用Seldinger技术经股动脉插管将4Fcobra或Yashrio导管超选至患侧旋股内、外动脉及闭孔脉内，注入造影剂6～10 mL，造影并行摄片，观察股骨头供血情况。分别在上述血管内持续手推灌注罂粟碱30 mg，尿激酶10万U，丹参20 mL，低分子右旋糖酐50 mL。再次造影并摄片。保留导管于股深动脉或旋股内/外动脉开口处，包扎穿刺部位及外鞘管，肝素帽封闭导管，返回病房后动脉泵持续、交叉灌注尿激酶60万U，丹参200 mL，低分子右旋糖酐150 mL(灌注时间不少于8～10 h)。拔管后穿刺点压迫不少于20 min，纱布、绷带加压包扎后，外压沙袋8 h，穿刺侧肢体平伸12 h以上，测足背动脉；b)股骨头髓芯减压方法：于股骨大粗隆下方切开长约1 cm皮肤切口，采用内径约5 mm自制环锯在C臂透视下从大粗隆经股骨颈钻入股骨头坏死病灶。c)干细胞移植方法：在局麻下穿刺髂骨，取出自体红骨髓200～400 mL，经高速离心后获得骨髓干细胞悬液约10～20 mL，冷藏保存后备用(由血液中心提供)，于获得骨髓干细胞后1～2 h内先行股骨头髓芯减压，然后再行动脉灌注，灌注完成后选择旋股内侧动脉注射入部分骨髓干细胞后拔除导管及鞘管，随后用特制刮勺伸入环锯内搔刮坏死区后，再将剩余骨髓干细胞注射入环锯内，由环锯内填入大粗隆处正常松质骨及少量明胶海绵以防止干细胞漏出，拔除环锯，皮肤缝合1针后加压包扎。术后常规抗生素预防感染3～5 d，1周后扶杖下地持续6～12个月。避免患肢负重。术后饮食中加钙，避免辛辣、刺激食物，忌烟酒，服用鱼肝油及钙片不少于4个月，阿司匹林100 mg/d，服3个月，15～30 d后复查，情况允许，行2次或3次治疗。

    2  结    果

    30 例均有随访记录，随访时均常规行骨盆X线片及髋关节MRI检查，随访时间为6～18个月，平均12个月。术后采用髋关节Harris评分［2，3］及影像学情况评定疗效(见表1)。治疗后疼痛明显缓解，关节功能恢复。三组结果经统计学分析，动脉灌注加股骨头髓芯减压后注射干细胞较另外两组在MRI表现上有明显差异(P＜0.05)。

    3  讨    论

　　表1  治疗前后Harris评分及MRI情况和临床疗效 股骨头缺血性坏死发病率逐年上升，以男性多见。多数患者有过量激素应用、酗酒史，表现为髋部疼痛、膝关节疼痛、下蹲、外展受限、跛行、下肢短缩而致残疾，严重影响正常工作与生活。股骨头缺血的病因尚不明确，但多数学者研究后认为引起股骨头缺血的因素可分为创伤性、非创伤性两大类。创伤性ANFH是股骨头营养血管阻断所致，非创伤性ANFH却相当复杂，其归结起来主要是脂肪栓塞［4］、血管内凝血骨内小动脉受损［5］、骨内小静脉淤积、骨内高压［6］等。

    股骨头缺血性坏死的治疗概括起来主要可分为保守治疗、微创介入治疗、姑息性手术治疗、股骨头表面置换或人工关节置换［7］。由于股骨头缺血性坏死患者大多数为青壮年，置换人工股骨头，若干年后还需再次置换。因此现在对股骨头缺血性坏死早期治疗多主张以微创介入治疗和姑息性手术治疗为主，目的是阻止病情进展，尽可能保留病变股骨头，维持其接近正常的髋关节功能，避免或延缓人工关节置换术的时间［8］。

    股骨头缺血微创介入治疗的关键是设法改善股骨头的血液循环，缓解疼痛症状，使骨小梁重建，恢复髋关节的功能。血管介入治疗，通过血管造影，将导管置入股骨头营养血管，并将药物全部注入这些血管，可以迅速解除血管痉挛，溶解血栓，再通血管，改善循环。国内有许多学者通过实验将骨髓干细胞经动脉灌注均取得良好效果，骨髓干细胞动脉灌注动物实验表明［9］，骨髓干细胞治疗股骨头缺血性坏死作用机制可能为：a)疏通发生病变的股骨头内血管，改善静脉回流，降低骨内压，恢复或改善股骨头的血供；b)改善或增加股骨头坏死区域周围及髋部各组织的血液循环，为股骨头坏死区域提供良好血供的局部环境；c)保护局部血管内皮，促进血管内皮细胞修复、再生及血管新生。

    通过对股骨头髓芯减压的研究表明，髓芯减压可以缓解股骨头髓内压，改善股骨头血流量［10］，缓解疼痛，去除坏死骨，促进新骨成骨。现代医学证实，股骨头缺血性坏死是一种骨细胞和/或干细胞的疾病［11］。临床上开始使用骨髓干细胞治疗股骨头缺血性坏死。国内有学者在动物模型上采用干细胞移植治疗股骨头坏死，取得良好效果［12］。骨髓多功能干细胞是骨髓的一种间充质干细胞，具有多向分化潜能，在特定的理化条件和细胞因子的诱导下，可定向分化为各种组织细胞。近年来，随着对骨髓成骨潜能研究的深入，已证实骨髓基质细胞能在体外培养转化为成骨细胞，在培养液中成骨［13］。

    我科选择股骨头缺血性坏死早期患者(ARCO分期ⅠA～ⅢA期)行血管灌注，股骨头髓芯减压及骨髓干细胞移植治疗，效果明确，国内已有大量的文献报道。但行血管灌注和股骨头髓芯减压联合骨髓干细胞移植治疗的报道较少。我科通过对三组相似患者治疗的对照表明，将三者联合运用后在MRI的表现上有明显的差异。我们认为将三种方法联合使用的治疗效果最佳。首先行股骨头髓芯减压，可以缓解股骨头髓内压，改善股骨头的血流量，降低股骨头内毛细血管前动脉压及后静脉压，从而有利于下一步股骨头血管灌注时更好地改善股骨头的微循环，给移植的干细胞提供充足的营养，促进血管内皮细胞修复、再生及血管新生，带走代谢产物，促进坏死区骨质的重建。同时通过股骨头髓内压的减低及股骨头周围微循环的改善，移植的干细胞能够更好地弥散于股骨头坏死区内，为坏死区骨组织的重建提供良好的组织环境。

    我们认为，在股骨头缺血性坏死的治疗中，应该早诊断，早治疗。在股骨头缺血性坏死的早期诊断及随访中，MRI是一个最敏感、最特异的非创伤性检查方法，同时也有助于我们对股骨头缺血性坏死治疗效果的评估。通过对早期股骨头缺血性坏死进行血管灌注、股骨头髓芯减压及自体骨髓干细胞移植的治疗，可以延缓或阻止股骨头缺血坏死、塌陷、变形的病理过程，很大程度上避免了人工髋关节的置换，减少了病人痛苦，治疗时间短，节省了医疗费用。

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