徐永明，梁豪君，張浩沖，邢更彥

股骨頭壞死（osteonecrosis of the femoral head，ONFH）是由多種因素引起的股骨頭血供中斷或受損，導(dǎo)致骨細(xì)胞和骨髓成分死亡、股骨頭塌陷、關(guān)節(jié)疼痛、功能障礙的疾病[1,2]。治療ONFH原則是早發(fā)現(xiàn)、早治療[3]，在早期治療ONFH方法中，細(xì)針鉆孔減壓術(shù)是最常用方法。但術(shù)中克氏針能否通過壞死區(qū)域[4]對術(shù)后療效有著深遠(yuǎn)影響，以往克氏針穿刺僅依據(jù)常規(guī)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查結(jié)果，術(shù)后效果多不理想。2016-07，解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學(xué)中心采用新型導(dǎo)航方法，術(shù)前通過Mimics19.0圖像處理軟件對股骨頭MRI圖像進(jìn)行三維重建[5]，重建后模型可對股骨頭的形態(tài)及體積進(jìn)行分析，并模擬鉆孔減壓術(shù)進(jìn)針的位置及深度，從而為股骨頭鉆孔減壓提供良好的指導(dǎo)方法，并為評價ONFH壞死區(qū)域體積提供準(zhǔn)確的方法，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016-07至2017-06就診于我中心骨一科診斷為ONFH并進(jìn)行鉆孔減壓術(shù)的患者82例為試驗(yàn)組，年齡45～65歲，體質(zhì)量45～101 kg，身高150～175 cm；選取2015-06至2016-06同樣就診于我中心診斷為ONFH并進(jìn)行鉆孔減壓術(shù)的患者65例作為對照組，年齡46～64歲，體質(zhì)量44～100 kg，身高152～174 cm。術(shù)后進(jìn)行1年的隨訪觀察。所有患者均已簽署知情同意書，同意參與本研究。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）根據(jù)患者癥狀及MRI的檢查結(jié)果確診為ONFH，并行鉆孔減壓術(shù)的患者；（2）年齡≥45歲，單側(cè)的ONFH。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）兩側(cè)股骨頭均有癥狀患者；（2）有椎管狹窄病史患者；（3）有神經(jīng)系統(tǒng)疾病史或繼發(fā)性關(guān)節(jié)炎（炎性反應(yīng)或代謝）患者；（4）有任何MRI或放射檢查禁忌證患者。

1.3 方法 試驗(yàn)組與對照組均由同一名醫(yī)師完成手術(shù)，采用連續(xù)硬膜外麻醉或全身麻醉，患者仰臥位，152例患者術(shù)中情況良好。

1.3.1 試驗(yàn)組 采用核磁三維重建技術(shù)指導(dǎo)鉆孔減壓術(shù)。（1）使用惠普OMEN by HP Laptop 15-ax218TX作為圖形工作站，Mimics 19.0作為圖像處理軟件。患者均由同一臺超導(dǎo)型MRI（德國Siemens，MAGNETOMTrio Tim 3.0T）進(jìn)行掃描。核磁參數(shù)設(shè)置，層厚為薄層0.9 mm，層間距0.0 mm。（2）股骨頭三維重建，通過Mimics 19.0軟件在髖關(guān)節(jié)MRIT1序列、冠狀面上逐層對股骨頭正常骨組織與壞死區(qū)域的界限進(jìn)行劃分（圖1），然后對股骨近端及ONFH區(qū)域分別進(jìn)行不同顏色的標(biāo)注，再次，利用Mimics軟件在同一參數(shù)下，對不同的區(qū)域的標(biāo)注即股骨近端與ONFH區(qū)域分別進(jìn)行三維重建（圖2）。（3）術(shù)前虛擬仿真手術(shù)，獲取手術(shù)相關(guān)參數(shù)，通過獲得ONFH的三維可視化模型，進(jìn)一步繪制與細(xì)針鉆孔減壓術(shù)類似的圓柱體虛擬細(xì)針，通過適當(dāng)調(diào)整虛擬細(xì)針的進(jìn)針點(diǎn)、深度（皮膚穿刺點(diǎn)至穿刺最終靶點(diǎn)的距離）、角度，確保虛擬穿刺針完全穿過壞死區(qū)域。此為最佳手術(shù)穿刺通道。利用Mimics 19.0軟件的測量工具，獲取實(shí)際手術(shù)中所需要的細(xì)針進(jìn)入的深度、角度，詳細(xì)記錄以供術(shù)中參考使用（圖3）。

1.3.2 對照組 依靠常規(guī)MRI平掃結(jié)果及醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手術(shù)。

圖1 成人髖關(guān)節(jié)MRI平面連續(xù)掃描圖像

圖2 Mimics 軟件三維重建左側(cè)股骨近端的操作界面

圖3 模擬股骨頭鉆孔減壓術(shù)的圓柱體虛擬細(xì)針

1.4 術(shù)后隨訪及療效評價 術(shù)后6個月及1年進(jìn)行兩次隨訪，試驗(yàn)組及對照組均使用視覺模擬評分法（visual analogue score，VAS）及人工全髖關(guān)節(jié)療效評分標(biāo)準(zhǔn)（Harris）進(jìn)行療效分析，通過VAS評分、Harris評分及患者主觀評價，本研究將股骨頭壞死治療效果分為優(yōu)（癥狀基本消失，VAS評分＜2分，Harris評分90～100分）、良（大部分癥狀消失，VAS評分＜3分，Harris評分80～89分）、可（癥狀減輕，VAS評分＜4分，Harris評分70～79分）和差（癥狀未減輕，VAS評分＞4分，Harris評分＜70分）。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用軟件為SPSS 19.0，計量資料采用±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計數(shù)資料采用頻數(shù)和率表示，組間比較采用Pearson χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料和基線臨床資料比較 兩組患者術(shù)前一般資料和基線臨床資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性，見表1。

2.2 VAS及Harris評分比較 VAS評分比較，術(shù)后6個月兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義；術(shù)后1年，試驗(yàn)組評分低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。術(shù)后6個月及術(shù)后1年兩組Harris總分及其各項(xiàng)得分比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表2）。

表1 兩組ONFH患者一般資料和基線臨床資料比較（±s）

表1 兩組ONFH患者一般資料和基線臨床資料比較（±s）

注：試驗(yàn)組，采用基于核磁三維重建技術(shù)指導(dǎo)鉆孔減壓術(shù)；對照組，依靠常規(guī)MRI平掃結(jié)果行鉆孔減壓術(shù)；ONFH，股骨頭壞死；VAS，視覺模擬評分；Harris，人工全髖關(guān)節(jié)療效評分

項(xiàng)目 試驗(yàn)組（n=82）對照組（n=65） χ2/t值 P值性別 0.18 0.67男35 30女47 35年齡（歲） 50.30±5.57 50.71±5.32 0.45 0.65體質(zhì)量（kg） 63.71±7.55 62.91±7.01 0.66 0.51體質(zhì)量指數(shù)（kg/m2） 29.08±3.97 28.77±3.34 0.50 0.62身高（cm） 163.71±7.55 164.12±6.98 0.34 0.74 ONFH分期 1.62 0.20Ⅰ期 49 33Ⅱ期 33 32 VAS評分（分） 5.52±1.14 5.50±0.50 0.13 0.90 Harris總評分（分） 35.80±5.89 37.11±5.42 1.39 0.17疼痛 15.26±3.11 15.51±3.34 0.47 0.64功能 17.70±4.83 18.60±4.51 1.16 0.25僵硬 2.84±1.95 3.00±1.80 0.51 0.61

表2 兩組ONFH患者髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況（±s，分）

表2 兩組ONFH患者髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況（±s，分）

注：試驗(yàn)組，采用基于核磁三維重建技術(shù)指導(dǎo)鉆孔減壓術(shù)；對照組，依靠常規(guī)MRI平掃結(jié)果行鉆孔減壓術(shù)；ONFH，股骨頭壞死；VAS，視覺模擬評分；Harris，人工全髖關(guān)節(jié)療效評分

項(xiàng)目 術(shù)后6個月 t值 P值 術(shù)后1年 t值 P值試驗(yàn)組（n=82） 對照組（n=65） 試驗(yàn)組（n=82） 對照組（n=65）VAS評分 4.59±0.50 4.51±0.51 0.96 0.34 2.55±0.50 3.02±0.83 4.25 ＜0.01 Harris總分 62.00±5.42 51.90±4.66 12.86 ＜0.01 80.77±3.78 76.90±3.87 6.51 ＜0.01疼痛 29.76±3.27 25.24±3.11 66.43 ＜0.01 37.94±3.02 34.88±3.23 3.78 ＜0.01功能 29.06±4.47 22.84±3.34 12.51 ＜0.01 38.40±2.27 35.29±2.16 9.04 ＜0.01僵硬 5.18±1.42 3.82±1.43 44.29 ＜0.01 7.43±1.13 6.73±1.17 3.66 ＜0.01

2.3 療效評價 所有患者均在整個療程結(jié)束后1年進(jìn)行評價，試驗(yàn)組優(yōu)10例，良47例，可24例，差1例，優(yōu)良率為69.51%；對照組優(yōu)8例，良22例，可22例，差13例，優(yōu)良率為46.15%，兩組優(yōu)良率比較，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=8.190，P=0.004）。

3 討 論

ONFH不僅可以導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛和功能障礙，隨時間進(jìn)展可導(dǎo)致股骨頭塌陷，最終不得不采取髖關(guān)節(jié)置換術(shù)進(jìn)行治療[6]。文獻(xiàn)[7-11]報道股骨頭塌陷前的壞死經(jīng)多針鉆孔、髓芯減壓術(shù)治療效果顯著，可防止股骨頭塌陷，延緩髖關(guān)節(jié)置換術(shù)手術(shù)，甚至治愈ONFH，而細(xì)針鉆孔減壓術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于鉆孔位置能夠準(zhǔn)確地穿過壞死區(qū)域。與CT三維重建相比，MRI重建技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠準(zhǔn)確顯示股骨頭內(nèi)的壞死區(qū)域[12,13]，明確壞死區(qū)域位置及大小，有利于術(shù)前進(jìn)行手術(shù)設(shè)計。同時可以應(yīng)用軟件自帶的圖像處理軟件，模擬手術(shù)進(jìn)針位置和深度，提高手術(shù)成功率。何靜等[14]應(yīng)用計算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)指導(dǎo)股骨頭鉆孔減壓術(shù)取得了良好的效果，但是這一方法過于復(fù)雜，在實(shí)際臨床工作中受條件限制較大。

本研究應(yīng)用Mimics 19.0軟件進(jìn)行MRI重建，不但受條件限制較少，同時重建方法簡單、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀、能夠應(yīng)用范圍較大，適合我國現(xiàn)階段眾多醫(yī)院。試驗(yàn)組82例患者術(shù)前都進(jìn)行了相關(guān)操作，并以此為基礎(chǔ)，指導(dǎo)手術(shù)鉆孔的位置及深度。術(shù)后6個月，試驗(yàn)組與對照組VAS評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而術(shù)后1年差異有統(tǒng)計學(xué)意義。Harris髖關(guān)節(jié)評分試驗(yàn)組與對照組在術(shù)后6個月及1年差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。股骨頭鉆孔減壓術(shù)可以使股骨頭內(nèi)部壓力立即釋放，骨組織水腫消失，因此對于緩解股骨頭壞死疼痛具有極好的效果，而這一點(diǎn)對于鉆孔的位置是否能夠準(zhǔn)確通過壞死區(qū)域并無太高要求，因此在術(shù)后6個月試驗(yàn)組與對照組VAS評分差異并無統(tǒng)計學(xué)意義。可是如果鉆空位置不夠準(zhǔn)確，不能通過壞死區(qū)域，會影響治療股骨頭壞死的療效。因此術(shù)后1年試驗(yàn)組VAS評分低于對照組。由于Harris髖關(guān)節(jié)評分作為綜合性評分，不只有疼痛1個指標(biāo)，評分髖關(guān)節(jié)恢復(fù)情況較VAS評分更加客觀。因此術(shù)后6個月及1年，試驗(yàn)組與對照組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。學(xué)者Li等[15]對60名早期ONFH患者應(yīng)用鉆孔減壓術(shù)治療，并進(jìn)行了長達(dá)平均57.6個月（17～108個月）的隨訪，終末次隨訪結(jié)果表明進(jìn)行常規(guī)鉆孔加壓術(shù)患者的平均Harris評分從術(shù)前（69.46±9.71）分提高到術(shù)后（75.79±4.13）分，與我中心手術(shù)結(jié)果大致相同。從中可以看出，MRI三維重建技術(shù)指導(dǎo)手術(shù)具有一定的意義[16]。

既往研究中，對于ONFH的患者，隨訪的方法通常為關(guān)節(jié)評分和MRI二維圖像對比。關(guān)節(jié)評分對于評價治療效果具有很大的作用，不過容易受到主觀因素干擾，造成結(jié)果有一定的偏差。而MRI二維圖像作為客觀指標(biāo)，其局限性在于易受到層厚及體位因素的影響，引起測量誤差。因此本研究應(yīng)用MRI三維重建技術(shù)較關(guān)節(jié)評分及MRI二維圖像更加客觀，能夠避免由于主觀因素或MRI掃描引起的偏差，能更好地評價治療效果。但本研究存在一定的不足，兩組研究對象不是同期入組，產(chǎn)生入院偏倚。由于研究對象的手術(shù)均需要由同一名醫(yī)師完成，因此整體樣本量較小，無法保證同期內(nèi)能有足夠的研究對象。但研究中，針對不同時期的病人，嚴(yán)格采用完全一致的納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，減小入院偏倚帶來的影響。應(yīng)用MRI三維重建技術(shù)對細(xì)針鉆孔減壓術(shù)具有一定指導(dǎo)作用，在評價治療效果方面有很大的優(yōu)勢，應(yīng)成為未來研究的重點(diǎn)之一。