编者按：2017 年 1 月 14 日，中华医学科技奖 (2016) 颁奖大会在南京隆重举行。上海交通大学附属第六人民医院骨科张长青教授团队《保髋外科治疗关键技术的建立与临床应用》荣获中华医学科技奖一等奖。
股骨头坏死是骨科临床常见的疑难疾病，目前对于该病的治疗方法单一，仍以终末期人工髋关节置换为主，对中早期患者「束手无策」。为此，张长青教授团队从股骨头坏死中早期外科治疗入手，历时 15 年，建立了一系列中早期股骨头坏死的关键外科技术，通过手术的改良、实施、评价及推广等工作，证实了其保髋疗效，并将其创新性地应用到股骨颈骨折骨不连的处理并取得成功。
该系列研究先后获得 6 项国家及省部级项目支撑，举办继续医学教育学习班 21 期，累计参加培训 3500 人次，培养进修医生 1200 余人，已被北京积水潭医院、首都医科大学附属北京朝阳医院、上海交通大学附属第九人民医院等 28 省市 100 余所医院应用，极大地提高了我国股骨头坏死治疗和研究水平，取得了显著的社会效益和科学意义。
图 张长青教授团队《保髋外科治疗关键技术的建立与临床应用》荣获中华医学科技奖一等奖合影
一、保髋手术: 从多项术式创新到专用器械发明
保髋外科治疗关键技术的建立与临床应用，是一个经过漫长的科学研究和临床实践的过程，其中，张长青教授团队先后创建了旋转式带血管蒂游离腓骨切取术、髋前入路股骨头坏死腓骨移植修复术、骨质与血供双重建技术治疗股骨颈骨不连术等一系列中早期股骨头坏死的关键创技术，及保髋手术专用工具箱专用器械发明成果，为股骨头坏死中早期外科治疗指明了方向。
1. 建立了旋转式带血管蒂游离腓骨切取术
该团队经过十余年的临床研究和技术创新，建立了全新的旋转式带血管蒂游离腓骨切取术。手术切口自腓骨小头下 4-6 cm 处起始，小腿外侧小切口（总长只需 6-8 cm）进入后暴露腓骨外侧面，先行切断腓骨，逐层旋转解剖腓骨长短肌、踇长伸及趾长伸肌、胫骨后肌。
由于腓骨血管在腓骨内后侧，腓骨切断后，血管神经易于显露，手术视野清晰，可有效避免神经损伤。亦可清晰判断进入腓骨滋养动脉的位置。随后经股骨颈部位开槽并植入腓骨，最大限度地减少了切取腓骨的长度，从而缩短了手术时间、降低了手术的创伤及术后并发症的发生率（如图 1）。
传统腓骨切取耗时约 1 h，腓骨小腿部切口约 15-20 cm，切取腓骨长度约 10-15 cm，美国匹兹堡大学以及加拿大医疗中心报道的并发症（包括小腿部麻木、踇长屈肌挛缩及小腿静脉血栓的形成）发生率为 17%-20%，应用该术式的切取腓骨，耗时仅需 10-15 min，小腿部切口 8-10 cm，切取腓骨 6-8 cm，术后并发症约 2%。可极大地提高了手术效率，减少手术创伤，降低小腿供区并发症的发生。
图 1 改良的带血管蒂腓骨切取手术过程
2. 创建了髋前入路股骨头坏死腓骨移植修复术
针对传统髋部手术由外侧切口入路容易造成血管闭塞、股骨颈段骨折、肌力明显减弱、下肢深静脉血栓发生率高等问题，张长青教授团队设计了髋部前外侧切口，由阔筋膜张肌和缝匠肌间隙显露股直肌起点，只需将股直肌向内侧牵开，即可显露旋股外侧血管束。
选用旋股外侧动脉升支作为血运来源。该血管位置恒定，易于解剖及显微缝合。于前方切开关节囊，并沿股骨颈前方开槽，用专用钻头由粗隆部切口钻入股骨头坏死区，在直视结合术中透视下清理。该专用磨头根据国人股骨头的大小设计，表面为椭圆型，增强了清理过程的安全性。清理坏死后，将处理好的松质骨植入坏死区，再将腓骨打压植入，最后固定腓骨（如图 2）。
此入路为股直肌，股外侧肌及股中间肌围成的软组织潜在腔隙。不仅所需游离腓骨及血管蒂均较短，而且从根本上避免了血管受压的危险。坏死清理时不需要破坏大转子外侧皮质，仅需从股骨颈前方打开少许非结构性骨质，股骨颈结构完整，杜绝了股骨近端骨折的可能性。具有损伤小，血管张力低的特点，术后无需制动，可早期活动，有利于髋关节功能恢复，防止术后下肢深静脉血栓的形成。
按此髋前入路进行股骨头坏死病灶清除及腓骨移植修复术，一位主刀医生可在 60-90 min 内即可完成全部手术过程。另外，关节囊的纵行切开还有利于关节腔内积液的引流和增生滑膜的清除，对患者髋关节疼痛症状的改善亦有明显帮助。
图 2 髋关节前侧纵行切口行股骨头坏死病灶清除植骨术。
3. 发明保髋手术专用工具箱
为了更加方便快捷地清除股骨头坏死病灶，降低手术创伤。项目组根据上述手术方式设计了特定的专用工具。综合患者腓骨直径、股骨颈粗细及坏死病灶面积不同设计了直径分别为 12 mm、14 mm、16 mm、18 mm 的专用磨头，并根据手术需要开发了专用工具箱（如图 3，4），实现了专利的转化，便于该术式的推广与应用。
图 3 股骨头坏死病灶清除专用工具
图 4 股骨头坏死病灶清除专用工具术中使用情况示意图
4. 革新股骨颈骨折后骨不连术式
血运差，骨质缺损是股骨颈骨折后骨不连的治疗难点，课题组通过前期大样本游离腓骨移植术治疗股骨头坏死的大样本回顾性分析发现，原本骨质疏松或处于塌陷状态的股骨头，在经过游离腓骨移植术后其骨质逐渐增强，原有的塌陷可在长时间内处于稳定状态。该现象提示游离腓骨不仅可以改善股骨头区的缺血状态，其稳定的力学支撑也可为骨质沉积提供条件。因此，在传统内固定的基础上结合带血管蒂的游离腓骨移植，针对股骨颈骨折骨不连血运差，骨质缺损的难点，有可能成为该问题的突破口。
基于以上推理，课题组提出骨质与血供双重建理念，建立了骨折复位+内固定+吻合血管的游离腓骨移植的关键技术，首先通过髋前入路显露股骨不连部位，清理骨不连的疤痕并在直视下进行复位，其次根据股骨近端和股骨头原有钉道及骨质情况固定骨折断端；（对于骨质良好的年轻患者，采用空心钉固定（如图 5）；而对于骨质较差，或钉道周围骨质缺损较大的中老年患者，利用倒打股骨远端股骨髁支持钢板 LISS 系统固定）。最后在股骨颈前方开槽并植入带血管蒂的游离腓骨，并从前方吻合血管。
图 5 游离腓骨移植术结合空心钉治疗股骨颈骨折术后骨不连术中摄片
长达 6 年的临床随访资料显示骨不连治愈率达 95%，超过目前欧美目前流行的转子下截骨 80% 治愈率，达国际领先水平。不仅如此，经过空心钉或锁定钢板结合带血管蒂游离腓骨移植治疗的股骨颈骨折骨不连，其最大特点在保留了股骨近端的解剖形态，对步态，肌力及髋关节活动范围有最大程度的保留（如图 6）。
图 6 股骨颈骨不连患者接受吻合血管的游离腓骨移植+空心钉固定，术后随访 5 年骨折愈合良好，未发生坏死。
二、临床实践：保髋技术呈现四大技术优势
1. 在国内率先通过带血管蒂游离腓骨移植的实施及疗效评估，使股骨头坏死「治疗窗」提前至早中期，将保髋率提高至 86%。建立了旋转式带血管蒂游离腓骨切取术以及髋前入路股骨头坏死腓骨移植修复术，发明了专用的骨坏死病灶清理手术器械，将手术时间由 3-4 h 缩短至平均 90 min，大大降低了手术风险与围手术期并发症。通过大样本病例的实施及随访，明确了该手术对早中期股骨头坏死的治疗效果。该新技术已被列为中华医学会骨科学分会关节外科学组《股骨头坏死诊断和治疗指南》中重要的保髋手段，得到了同行的高度认可。
2．打破既往认为 SteinbergIV 期股骨头坏死无法修复的陈旧观念，在国际上首次证实晚期青少年股骨头坏死可通过腓骨移植进行重建，近 80% 的晚期青少年股骨头坏死患者经治疗后明显改善了髋关节形态，髋关节功能得以保留。
3. 针对股骨颈骨折术后骨不连这一世界性难题，建立了内固定结合带血管蒂游离腓骨移植的方法，有效地攻克了这一难题，成功率达 92%，达国际领先水平。
4. 针对早期股骨头坏死骨缺损重建及再生问题，该团队开发研制了一系列新型功能性硼酸盐生物玻璃，通过诱导间充质干细胞成骨分化和血管生成，参与调节骨代谢和促进骨组织矿化，促进骨组织再生。另外，从增强间充质干细胞数量及分化，氧自由基清除角度入手优化了延缓及阻断股骨头坏死病程药物，取得了满意的疗效，可为极早期激素型股骨头坏死的治疗及预防提供参考。
三、推广应用：惠及 100 余所医院数万名患者
本研究自 2000 年开始，共治疗各类股骨头坏死患者 2814 例，其中 1565 例获得了 2 年以上的随访。共发表核心 SCI 研究论文 23 篇，总引用 344 次（单篇最高引用 62 次），有 4 篇论文分别被 Biomaterials、Journal Of Bone And Joint Surgery[Br]、Journal of Orthopaedic Trauma 和 Microsurgery 等国际骨科权威杂志刊载；出版专著 1 部。申请专利 6 项。系列研究先后获得 6 项国家及省部级项目支撑，举办继续医学教育学习班 21 期，累计参加培训 3500 人次，培养进修医生 1200 余人，已被北京积水潭医院、首都医科大学附属北京朝阳医院、上海交通大学附属第九人民医院等 28 省市 100 余所医院应用，提高了我国股骨头坏死治疗和研究领域的整体水平，取得了显著的社会效益和科学意义。
张长青教授简介
主任医师，教授，医学博士，博士生导师。1986 年本科毕业于兰州医学院，1996 年博士研究生毕业于上海医科大学，1998 年第二军医大学博士后出站。现任上海交通大学附属第六人民医院副院长，上海市创伤骨科临床医学中心主任，四肢显微外科研究所所长。亚太重建显微外科主席，中华医学会显微外科学分会主任委员、中华医学会骨科分会常委、中国医师协会骨科医师分会副会长、中华医学会骨科分会创伤学组副组长、中国医疗保健国际交流促进会骨科分会创伤学组组长、上海市医学会骨科学分会候任主任委员、上海市医师协会骨科医师分会会长、上海市医学会显微外科分会名誉主任委员、上海市医学会骨科分会副主任委员；担任《中国修复重建外科杂志》副主委、《国际骨科学杂志》主编、《上海医学》副主编、JBJS（Br）特邀审稿专家等多个杂志编委。承担并完成国家重点项目及市级各类科研项目 10 余项，发表论文 180 余篇，其中 SCI 论文 87 篇，主编专著 12 部、主译专著 5 部，其中《Wiesel 骨科手术学》获得 2014 上海市优秀图书一等奖。
主要致力于骨科疑难疾病和骨科生物材料的研究。在国内率先开展了吻合血管游离腓骨移植的临床工作，目前已完成超 3000 例病例，成功率达 80% 以上，名列国际先进水平，该项手术已在国内推广，解决了大批股骨头坏死病人的疾苦。全年手术量已超过美国 Duke 大学，处于国际第一的位置。在国内首先引入 PRP 技术，经十年努力，已获得国家药监局批准进入市场，并实现产业化，解决大量疑难病的治疗，是国内为数不多的转化医学成功项目。
研究成果先后获教育部科技进步一等奖 1 次 (2012)、教育部科技进步二等奖 1 次 (2008)、中华医学科技奖一等奖 1 次 (2016)、上海科技进步一、二、三等奖各 1 次 (2013,2010,2005)、上海市医学科技二等奖 2 次 (2010,2004)。2006 年以来先后入选全国劳模、全国卫生系统先进工作者、上海市优秀学科带头人、上海市医学领军人才、上海市领军人才、卫生部中青年优秀专家、上海市「十佳」医生等殊荣。
