徐永明，梁豪君，张浩冲，邢更彦

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受损，导致骨细胞和骨髓成分死亡、股骨头塌陷、关节疼痛、功能障碍的疾病[1,2]。治疗ONFH原则是早发现、早治疗[3]，在早期治疗ONFH方法中，细针钻孔减压术是最常用方法。但术中克氏针能否通过坏死区域[4]对术后疗效有着深远影响，以往克氏针穿刺仅依据常规磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）检查结果，术后效果多不理想。2016-07，解放军总医院第三医学中心采用新型导航方法，术前通过Mimics19.0图像处理软件对股骨头MRI图像进行三维重建[5]，重建后模型可对股骨头的形态及体积进行分析，并模拟钻孔减压术进针的位置及深度，从而为股骨头钻孔减压提供良好的指导方法，并为评价ONFH坏死区域体积提供准确的方法，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016-07至2017-06就诊于我中心骨一科诊断为ONFH并进行钻孔减压术的患者82例为试验组，年龄45～65岁，体质量45～101 kg，身高150～175 cm；选取2015-06至2016-06同样就诊于我中心诊断为ONFH并进行钻孔减压术的患者65例作为对照组，年龄46～64岁，体质量44～100 kg，身高152～174 cm。术后进行1年的随访观察。所有患者均已签署知情同意书，同意参与本研究。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：（1）根据患者症状及MRI的检查结果确诊为ONFH，并行钻孔减压术的患者；（2）年龄≥45岁，单侧的ONFH。排除标准：（1）两侧股骨头均有症状患者；（2）有椎管狭窄病史患者；（3）有神经系统疾病史或继发性关节炎（炎性反应或代谢）患者；（4）有任何MRI或放射检查禁忌证患者。

1.3 方法 试验组与对照组均由同一名医师完成手术，采用连续硬膜外麻醉或全身麻醉，患者仰卧位，152例患者术中情况良好。

1.3.1 试验组 采用核磁三维重建技术指导钻孔减压术。（1）使用惠普OMEN by HP Laptop 15-ax218TX作为图形工作站，Mimics 19.0作为图像处理软件。患者均由同一台超导型MRI（德国Siemens，MAGNETOMTrio Tim 3.0T）进行扫描。核磁参数设置，层厚为薄层0.9 mm，层间距0.0 mm。（2）股骨头三维重建，通过Mimics 19.0软件在髋关节MRIT1序列、冠状面上逐层对股骨头正常骨组织与坏死区域的界限进行划分（图1），然后对股骨近端及ONFH区域分别进行不同颜色的标注，再次，利用Mimics软件在同一参数下，对不同的区域的标注即股骨近端与ONFH区域分别进行三维重建（图2）。（3）术前虚拟仿真手术，获取手术相关参数，通过获得ONFH的三维可视化模型，进一步绘制与细针钻孔减压术类似的圆柱体虚拟细针，通过适当调整虚拟细针的进针点、深度（皮肤穿刺点至穿刺最终靶点的距离）、角度，确保虚拟穿刺针完全穿过坏死区域。此为最佳手术穿刺通道。利用Mimics 19.0软件的测量工具，获取实际手术中所需要的细针进入的深度、角度，详细记录以供术中参考使用（图3）。

1.3.2 对照组 依靠常规MRI平扫结果及医师经验进行手术。

图1 成人髋关节MRI平面连续扫描图像

图2 Mimics 软件三维重建左侧股骨近端的操作界面

图3 模拟股骨头钻孔减压术的圆柱体虚拟细针

1.4 术后随访及疗效评价 术后6个月及1年进行两次随访，试验组及对照组均使用视觉模拟评分法（visual analogue score，VAS）及人工全髋关节疗效评分标准（Harris）进行疗效分析，通过VAS评分、Harris评分及患者主观评价，本研究将股骨头坏死治疗效果分为优（症状基本消失，VAS评分＜2分，Harris评分90～100分）、良（大部分症状消失，VAS评分＜3分，Harris评分80～89分）、可（症状减轻，VAS评分＜4分，Harris评分70～79分）和差（症状未减轻，VAS评分＞4分，Harris评分＜70分）。

1.5 统计学处理 应用软件为SPSS 19.0，计量资料采用±s表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料采用频数和率表示，组间比较采用Pearson χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般资料和基线临床资料比较 两组患者术前一般资料和基线临床资料比较，差异无统计学意义，具有可比性，见表1。

2.2 VAS及Harris评分比较 VAS评分比较，术后6个月两组间差异无统计学意义；术后1年，试验组评分低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。术后6个月及术后1年两组Harris总分及其各项得分比较差异均有统计学意义（P＜0.05，表2）。

表1 两组ONFH患者一般资料和基线临床资料比较（±s）

表1 两组ONFH患者一般资料和基线临床资料比较（±s）

注：试验组，采用基于核磁三维重建技术指导钻孔减压术；对照组，依靠常规MRI平扫结果行钻孔减压术；ONFH，股骨头坏死；VAS，视觉模拟评分；Harris，人工全髋关节疗效评分

项目 试验组（n=82）对照组（n=65） χ2/t值 P值性别 0.18 0.67男35 30女47 35年龄（岁） 50.30±5.57 50.71±5.32 0.45 0.65体质量（kg） 63.71±7.55 62.91±7.01 0.66 0.51体质量指数（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评分（分） 5.52±1.14 5.50±0.50 0.13 0.90 Harris总评分（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 两组ONFH患者髋关节功能恢复情况（±s，分）

表2 两组ONFH患者髋关节功能恢复情况（±s，分）

注：试验组，采用基于核磁三维重建技术指导钻孔减压术；对照组，依靠常规MRI平扫结果行钻孔减压术；ONFH，股骨头坏死；VAS，视觉模拟评分；Harris，人工全髋关节疗效评分

项目 术后6个月 t值 P值 术后1年 t值 P值试验组（n=82） 对照组（n=65） 试验组（n=82） 对照组（n=65）VAS评分 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总分 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 疗效评价 所有患者均在整个疗程结束后1年进行评价，试验组优10例，良47例，可24例，差1例，优良率为69.51%；对照组优8例，良22例，可22例，差13例，优良率为46.15%，两组优良率比较，差异具有统计学意义（χ2=8.190，P=0.004）。

3 讨 论

ONFH不仅可以导致关节疼痛和功能障碍，随时间进展可导致股骨头塌陷，最终不得不采取髋关节置换术进行治疗[6]。文献[7-11]报道股骨头塌陷前的坏死经多针钻孔、髓芯减压术治疗效果显著，可防止股骨头塌陷，延缓髋关节置换术手术，甚至治愈ONFH，而细针钻孔减压术的关键点在于钻孔位置能够准确地穿过坏死区域。与CT三维重建相比，MRI重建技术的优势在于能够准确显示股骨头内的坏死区域[12,13]，明确坏死区域位置及大小，有利于术前进行手术设计。同时可以应用软件自带的图像处理软件，模拟手术进针位置和深度，提高手术成功率。何静等[14]应用计算机导航技术指导股骨头钻孔减压术取得了良好的效果，但是这一方法过于复杂，在实际临床工作中受条件限制较大。

本研究应用Mimics 19.0软件进行MRI重建，不但受条件限制较少，同时重建方法简单、数据准确客观、能够应用范围较大，适合我国现阶段众多医院。试验组82例患者术前都进行了相关操作，并以此为基础，指导手术钻孔的位置及深度。术后6个月，试验组与对照组VAS评分差异无统计学意义，而术后1年差异有统计学意义。Harris髋关节评分试验组与对照组在术后6个月及1年差异均有统计学意义。股骨头钻孔减压术可以使股骨头内部压力立即释放，骨组织水肿消失，因此对于缓解股骨头坏死疼痛具有极好的效果，而这一点对于钻孔的位置是否能够准确通过坏死区域并无太高要求，因此在术后6个月试验组与对照组VAS评分差异并无统计学意义。可是如果钻空位置不够准确，不能通过坏死区域，会影响治疗股骨头坏死的疗效。因此术后1年试验组VAS评分低于对照组。由于Harris髋关节评分作为综合性评分，不只有疼痛1个指标，评分髋关节恢复情况较VAS评分更加客观。因此术后6个月及1年，试验组与对照组差异均有统计学意义。学者Li等[15]对60名早期ONFH患者应用钻孔减压术治疗，并进行了长达平均57.6个月（17～108个月）的随访，终末次随访结果表明进行常规钻孔加压术患者的平均Harris评分从术前（69.46±9.71）分提高到术后（75.79±4.13）分，与我中心手术结果大致相同。从中可以看出，MRI三维重建技术指导手术具有一定的意义[16]。

既往研究中，对于ONFH的患者，随访的方法通常为关节评分和MRI二维图像对比。关节评分对于评价治疗效果具有很大的作用，不过容易受到主观因素干扰，造成结果有一定的偏差。而MRI二维图像作为客观指标，其局限性在于易受到层厚及体位因素的影响，引起测量误差。因此本研究应用MRI三维重建技术较关节评分及MRI二维图像更加客观，能够避免由于主观因素或MRI扫描引起的偏差，能更好地评价治疗效果。但本研究存在一定的不足，两组研究对象不是同期入组，产生入院偏倚。由于研究对象的手术均需要由同一名医师完成，因此整体样本量较小，无法保证同期内能有足够的研究对象。但研究中，针对不同时期的病人，严格采用完全一致的纳入与排除标准，减小入院偏倚带来的影响。应用MRI三维重建技术对细针钻孔减压术具有一定指导作用，在评价治疗效果方面有很大的优势，应成为未来研究的重点之一。