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目的通过临床病例的回顾性研究,明确股骨头外侧壁厚度与非创伤性股骨头坏死的(NONFH)非手术保髋预后的关系;通过髋关节三维有限元力学分析模型,明确股骨头外侧壁的存留厚度对髋关节生物力学传导的影响,以明确股骨头外侧壁对NONFH非手术保髋的重要性。方法1临床病例的回顾性研究回顾性分析自1996年06月到2012年12月间在广州中医药大学第一附属医院关节骨科初次就诊,并且有定期复诊的NONFH患者,其中JIC C1型病例单独分析。所有患者均采用中医药联合物理治疗的非手术保髋疗法,以患者接受保髋手术或者全髋关节置换术为观察终点,采用髋关节功能评分评估患者保髋治疗前后的临床症状进展情况,采用股骨头坏死(ONFH)ARCO分期、JIC分期评估患者保髋治疗前后的影像学进展情况,采用外侧股骨头指数、股骨头外侧壁指数量化分析股骨头外侧壁厚度,并应用统计学方法分析髋关节功能评分与股骨头外侧壁厚度之间的相关性。2股骨头坏死的生物力学研究选取一例JIC C1型NONFH病例,完善该病例的髋关节X线片、CT及核磁共振检查,基于上述影像学检查数据,运用Mimics软件建立髋关节正常体位及外展体位下的三维有限元力学分析模型,并对模型施加人体重力载荷,对比观察上述两种模型髋关节的应力分布情况。结果1临床病例的回顾性研究1.1总体病例的研究结果本研究成功随访64例93髋NONFH病例,其中包括了 63髋ARCO分期Ⅱ期,30髋Ⅲ期;25髋JIC分型B型,68髋C型,随访了 2.24到21.11年,平均随访6.64年。在最后一次随访时,有36.51%的病例(23髋/63髋)ARCO Ⅱ期病例进展至Ⅲ期,有15.87%的病例(10髋/63髋)进展至Ⅳ期;有13.33%的ARCO Ⅲ期病例(4髋/30髋)进展至Ⅳ期。有24.00%JIC B型的病例(6髋/25髋)进展至C1型,没有病例(0髋/25髋)进展至C2型;有8.62%JIC C1型的病例(5髋/58髋)进展至C2型;有40.00%JIC C2型的病例(4髋/10髋)修复为C1型。分别有12.70%(8髋/63)、3.33%(1髋/30髋)的ARCO Ⅱ期、Ⅲ期病例接受全髋关节置换术,病程中出现关节面塌陷者(63髋),有14.29%(9髋/63髋)的病例接受全髋关节置换术;分别有 4.00%(1 髋/25 髋)、5.17%(3 髋/58 髋)、50.00%(5 髋/10 髋)的 JIC B、C1、C2型病例接受全髋关节置换术。总体股骨头5年、10年、15年、20年的生存率分别为97.39%(95%置信区间:89.95%～99.34%)、85.84%(95%置信区间:69.48%～93.79%)、56.33%(95%置信区间:24.95%～78.87%)、56.33%(95%置信区间:24.95%～78.87%);经Log-rank统计学检验,ARCO Ⅱ期病例的生存率优于Ⅲ期病例的生存率,但差异不具有统计学意义(P=0.8994),JIC B型病例的生存率优于C型病例的生存率,差异具有统计学意义(P=0.0006)。治疗后总体(93髋)HARRIS评分由(89.05±5.58)分提高至(91.23±13.94)分,差异不具有统计学意义(P=0.146);没有接受全髋关节置换术或ONFH保髋手术的84髋病例,其HARRIS评分由(89.12±5.78)分提高至(93.73±11.04)分,差异具有统计学意义(P=0.001);病程中出现股骨头关节面塌陷但是没有接受全髋关节置换术或ONFH保髋手术者的54髋病例,其治疗后HARRIS评分为(92.89±6.54)分。治疗后总体病例外侧股骨头指数由(45.16%±15.46%)增加到了(46.60%±16.72%),差异不具有统计学意义(P=0.481);股骨头外侧壁指数由(20.57%±6.78%)增加到了(43.35%±18.62%),差异具有统计学意义(P=0.000)。上述治疗后外侧股骨头指数、股骨头外侧壁指数与 HARRIS 评分都呈现正相关关系(r=0.325,P=0.001;r=0.289,P=0.005)。1.2 JIC C型病例的研究结果本研究成功随访了处于围塌陷期的JIC C型NONFH患者50例68髋,其中包括41髋ARCOⅡ期,27髋Ⅲ期病例,随访了 2.24到18.38年,平均随访6.72年。最后一次随访时有22.41%(13髋/58髋)JICC1型的病例修复为A型,有37.93%(22髋/58髋)的病例修复为B型,有31.03%(18髋/58髋)的病例仍为C1型,有8.62%(5髋/58髋)的病例进展至C2型;其中有33.33%(11髋/33髋)ARCO Ⅱ期的病例进展至Ⅲ期,有15.15%(5髋/33髋)的病例进展至Ⅳ期,有16.00%(4髋/25髋)ARCO Ⅲ期的病例进展至Ⅳ期。有40%(4髋/10髋)JICC2型的病例修复为C1型,有60%(6髋/10髋)的病例仍为C2型;其中有62.50%(5髋/8髋)ARCO Ⅱ期的病例进展至Ⅲ期,有37.50%(3髋/8髋)的病例进展至Ⅳ期,没有(0髋/2髋)ARCOⅢ期的病例进展至Ⅳ期。分别有5.17%(3髋/58髋)、50%(5髋/10髋)JIC C1和C2型的病例接受全髋关节置换术,股骨头生存周期为(2.24到6.05)年,平均生存时间是3.31年。另外,有8髋ARCO Ⅱ期、4髋Ⅲ期病例进展至Ⅳ期,但患者髋关节间隙良好,HARRIS评分在(76～92)分之间,没有进行全髋关节置换术或ONFH保髋手术。本组病例股骨头5年、10年、15年生存率分别为89.68%(95%置信区间:79.57%～94.94%)、87.19%(95%置信区间:75.57%～93.50%)、87.19%(95%置信区间:75.57%～93.50%);经Log-rank统计学检验,结果显示JIC C1型病例的生存率高于C2型病例,差异具有统计学意义(P<0.0001)。JIC C型病例(68髋)治疗前后HARRIS评分由(88.03±5.53)分提高到了(89.28±15.61)分,差异不具有统计学意义(P=0.097);总体病例治疗前后外侧股骨头指数由(42.11%±15.50%)增加到了(45.59%±18.00%),差异不具有统计学意义(P=0.271);股骨头外侧壁指数由(19.64%±6.58%)增加到了(41.74%±17.24%),差异具有统计学意义(P=0.000)。没有接受全髋关节置换术或ONFH保髋手术的60髋病例,其HARRIS评分由(87.95±5.76)分增加到了(93.97±6.52)分,差异具有统计学意义(P=0.000);外侧股骨头指数由(44.68%±15.20%)增加到了(47.24%±17.30%),差异不具有统计学意义(P=0.365);股骨头外侧壁指数由(20.04%±6.80%)增加到了(45.34%±16.35%),差异具有统计学意义(P=0.000)。总体病例治疗后外侧股骨头指数、股骨头外侧壁指数与HARRIS评分均具有相关性(r=0.474,P=0.000;r=0.516,P=0.000),图5;其中HARRIS评分>80分的56髋病例,其治疗前外侧股骨头指数、股骨头外侧壁指数的均值分别为43.93%(95%置信区间:40.17%～47.67%)、20.43%(95%置信区间:18.60%～22.26%),上述两个指标的单侧90%参考值范围分别为(26.01%～)、(11.68%～);接受全髋关节置换术者的8髋病例,其外侧股骨头指数、股骨头外侧壁指数均值分别为25.62%、17.02%,其中外侧股骨头指数低于上述的单侧90%参考值范围下限。2股骨头坏死的生物力学研究在站立位模型中,髋关节整体应力主要分布于各大关节交界处,比如骶髂关节区、髋关节头颈交接区及股骨干上端股骨距的区域。在髋关节的髋臼侧,应力主要集中在髋臼的前方,对应股骨侧股骨头的应力集中区,即股骨外侧壁区域,正是股骨头坏死区在股骨头关节面的起始部位。在髋关节外展位模型中,髋关节整体应力主要分布于骶髂关节区;应力分布强度较站立位偏弱。在髋关节的髋臼侧,应力依然是主要集中在髋臼的前方,同样对应股骨侧股骨头的应力集中区,即股骨外侧壁区域;但上述应力分布同样明显低于站立位模型图中的相关数据。结论股骨头外侧壁厚度的存留厚度可影响髋关节生物力学的分布,与ONFH的非手术保髋治疗预后呈现正相关,可用于指导NONFH的临床保髋治疗。