股骨头坏死（osteonecrosis of the femoral head，ONFH）是一种骨科常见难治性疾病，其本质为多种原因导致的股骨头血供异常造成的股骨头内结构改变。若不进行有效的干预、治疗，ONFH最终可进展为股骨头塌陷，进而导致关节功能障碍，严重影响患者的生活质量。为了尽可能改善非创伤性ONFH患者的关节功能、推迟人工关节置换时间，李子荣等于2012年6月基于三柱结构理论提出ONFH中日友好医院（China-Japan Friendship Hospital，CJFH）分型[1]。与日本骨坏死调查委员会（Japanese Investigation Committee，JIC）分型及韩国Koo坏死指数相比，该分型不受患者影像学检查体位或髋关节发育不良等的影响，充分考虑了解剖学及生物力学因素，已得到国内外的普遍接受，并在国内被应用于临床实践，为保髋治疗提供了新的理论依据 [2]。本文系统综述了2012年6月至2022年5月国内外有关CJFH分型的研究，从生物力学、股骨头塌陷进展预测的有效性验证、基于CJFH分型对ONFH不同保髋选择的疗效评价以及基于CJFH分型的ONFH保髋选择四方面，论述了CJFH分型近10年的理论依据进展及临床应用现状，同时对CJFH分型在塌陷预测及指导保髋选择方面的优势及其在生物力学方面存在的局限性进行总结，旨在为CJFH分型的临床应用提供参考，并为后续研究提供思路。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
纳入标准：文献类型为期刊论文、专家意见或博士学位论文，能够获取CJFH分型相关研究结果。其中，临床研究型论文应以ONFH患者为研究对象，通过保髋治疗等手段干预，最终关注患者预后及股骨头塌陷情况。为了保证纳入文献研究结果的可靠性，纳入的保髋治疗疗效评价类研究总样本量需不小于50例（髋）或单组样本量不小于30例（髋）。
排除标准：病因学研究、研究样本量不足、仅使用CJFH分型作为试验纳入标准而结果不涉及CJFH分型的研究。
1.2 文献检索策略
计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI）、万方数据知识服务平台（WanFang Data）、维普中文期刊服务平台（VIP）、中国生物医学文献服务系统（SinoMed）、MEDLINE平台、ScienceDirect、PubMed、Web of Science数据库，中文检索以“CJFH分型”“股骨头坏死”为主题词进行全文检索，英文检索以“CJFH”“ONFH”等为主题词进行搜索。检索时限为2012年6月1日至2022年5月31日。PubMed检索策略如框1所示。
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框图1 PubMed检索策略
Box1.Search strategy in PubMed
1.3 文献筛选与资料提取
由2名研究者根据纳排标准独立筛选文献、资料提取，并对结果进行交叉核对，如遇分歧，则咨询第 3 位研究者协助判断。阅读文献题目和摘要排除不符合纳排标准的文献，其余文献进一步阅读全文，以确定是否纳入。资料提取内容主要包括：文章标题、发表年份及作者姓名，研究类型（如生物力学研究、临床疗效研究等），研究样本量，研究对象特征（如疾病分期、接受的治疗方案等）和研究目的及结果。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由2名研究者对纳入研究的偏倚风险进行独立评估。随机对照试验使用Cochrane风险偏倚评估工具（ROB 1.0），队列研究、病例对照研究、其它回顾性研究采用NOS量表，指南及专家意见则基于AGREE Ⅱ进行评价。评估结束后，由2名研究者通过对比讨论的方式决定是否纳入文献。当意见分歧严重、无法达成一致时，则与第3名研究者讨论确定。
1.5 统计学分析
收集到的资料及数据通过表格形式进行总结，并对相关数据进行描述性分析。
2 结果
2.1 CJFH分型简介
CJFH分型通过选取国际骨微循环研究协会（Association Research Circulation Osseous，ARCO）分期I~III期ONFH患者，采用T1WI（TR/TE=550/18）的MRI正中层面影像或ARCO II~III期患者的CT扫描冠状位重建正中层面图像，将股骨头划分为外侧柱、中央柱、内侧柱三部分，依据坏死区累及三柱的情况分为五型：M型（内侧型），坏死区累及内侧柱，中央柱和外侧柱存留；C型（中央型），坏死区累及中央柱和内侧柱，外侧柱存留；L1型（次外侧型），坏死区累及三柱，外侧柱有部分存留；L2型（极外侧型），坏死区累及外侧柱及部分中央柱，部分中央柱和内侧柱存留；L3型（全股骨头型），坏死区穿透整个股骨头外侧、中央和内侧柱皮质及骨髓（图1）。
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图1 中日友好医院分型示意图
Figure1.Illustration of CJFH classification
2.2 文献筛选流程及结果
初检共获得相关文献201篇，经逐层筛选，最终纳入文献34篇，其中中文文献25篇，英文文献9篇。文献筛选流程及纳入结果见图2。
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图2 文献筛选流程图
Figure2.Flow chart of literature screening
注：*所检索的数据库及检出文献数具体为CNKI（n=105）、VIP（n=21）、WanFand Data（n=30）、Sinomed（n=17）、PubMed（n=16）、ScienceDirect（n=3）、Web of Science （n=9）、MEDLINE（n=0）。
针对CJFH分型的研究以中国为主，国外的研究及应用较少。研究者多从分型的生物力学基础、应用分型进行股骨头塌陷预测、基于分型对保髋疗效评价以及针对分型提出保髋选择四方面进行探讨。其中，疗效评价研究最多，占纳入研究的45.5%，且多为单中心病例研究，其次为以有限元分析为基础的生物力学研究，见表1。
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表格1 纳入文献一般特征及偏倚风险评价结果
Table1.Basic characteristics and quality assessment of the included studies
注：“/”表示未提及；BMP2.骨形态发生蛋白2；VR.虚拟现实。
2.3 生物力学研究
CJFH分型的生物力学研究主要包括两类：大多数研究选择建立完整髋关节有限元模型并以宏观结构为基础进行研究[3-8]；也有研究通过建立股骨头骨小梁微观有限元模型进行分析[9]。其中，85.0%的研究指出外侧柱在股骨头塌陷及保髋治疗中起到重要作用，为分型在塌陷预测能力方面提供了理论支撑[3-7]。
在宏观结构研究方面，欧志学、李永斌等通过比较正常髋关节、L型各亚型坏死髋关节、钽棒植入术后髋关节股骨头皮质骨壳应力分布及最大Mises应力值发现，L3型坏死范围大于L2型及L1型，所产生的应力集中明显，更容易塌陷；同时，L1型钽棒植入术后明显得到改善，而L2、L3型改善不明显，研究认为外侧柱损伤越大，保髋疗效越差，塌陷风险越高[3-4]。王宏润等通过建立不同坏死体积CJFH分型模型，测定坏死带最大Mises应力值及位移大小，结果显示表面应力主要集中于外侧柱及中央柱，当坏死体积达到30%时，股骨头塌陷风险高[5]。凌观汉等通过检测正常股骨头、CJFH分型各型坏死股骨头及其腓骨植入术后模型的位移及载荷传递，发现外侧柱存留对股骨头塌陷的预测及预防至关重要，坏死区越靠近外侧柱，股骨头越容易塌陷，修复越困难[6]。Wen等通过建立L型各亚型坏死髋关节模型，比较整体、坏死区及外侧柱和受力区的最大Mises应力值和位移，发现L2、L3型塌陷概率更大，机械抗压能力更差，二者位移、最大Mises应力值下降幅度以及压力指数均高于其他分型[7]。蔡剑在建立L型各亚型初始模型的基础上加入半脱位模型，测量各组最大应力及最大位移，结果提示内侧柱虽然不在负重区内，但可能对维持股骨头稳定发挥作用[8]。
在微观结构研究方面，Feng等通过建立股骨头骨小梁微观结构模型比较JIC分型和CJFH分型对微观结构变化的表现，结果显示CJFH分型较JIC分型更能体现中央柱的微观特性；CJFH分型中，内侧柱的骨体积分数、结构模型指数、骨小梁数量和间距、骨体积比样本体积百分比（bone volume/tissue volume，BV/TV）均较外侧柱和内侧柱有显著差异，而JIC分型无法体现这些差异；同时，该结果提示中央柱骨小梁结构更偏向于骨皮质，其硬度更大，更能承重，位于中央柱的坏死更容易产生微观结构及压力分配的改变[9]。
2.4 股骨头塌陷进展预测的有效性
在纳入的文献中，直接检验CJFH分型对股骨头塌陷进展预测有效性的研究较少[10]。邓伟等回顾性分析了65例（84髋）非创伤性ONFH病例，并对其进行CJFH分型，结果显示L3型塌陷率明显高于M型、C型和L1型，L2型塌陷率明显高于M型，塌陷率随分型升高呈上升趋势[10]。
更多研究是通过提出对CJFH分型的改良意见间接对分型的有效性进行验证[11-12]。周思佳等通过建立患者股骨头三维模型构建改良型3D-CJFH分型，结果显示L型各亚型间的塌陷率差异有统计学意义，各分型塌陷率呈上升趋势，同时3D-CJFH分型与CJFH分型塌陷率预测的差异并无统计学意义[11]，从侧面印证了CJFH分型的有效性及可行性。张振南等提出采用坏死范围最大层面替代正中层面进行分型，结果显示各分型塌陷率呈上升趋势，且正中层面法L2型与L3型塌陷率之间差异无统计学意义，而最大层面法L1型塌陷率显著低于L2型及L3型[12]，提示采用最大层面分型可能更能体现病情。各研究塌陷预测有效率见表2。
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表格2 针对不同分型塌陷预测有效率的相关研究
Table2.Collapse prediction effectiveness study on the collapse rate of each type
同时，部分研究从分子及细胞生物学角度为CJFH分型的塌陷预测能力提供了可能的依据[13-14]。Ma等检测不同分型患者血浆总IL-33水平，发现L3型患者血浆中IL-33水平明显高于L1型及L2型，但L1型和L2型之间并无明显差异，外侧柱存留患者IL-33水平明显低于无外侧柱存留患者，且ARCO分期之间IL-33水平差异无统计学意义[13]。另一项研究中，Ma等通过检测不同分型患者血液中免疫调节细胞数量，发现L3型患者血液中抑制性T细胞比例低于L1型及L2型患者[14]。两项结果展示了CJFH分型在塌陷结局预测上可能的分子及细胞生物学机制，为其塌陷预测的有效性提供了理论依据。
2.5 股骨头坏死不同保髋选择的疗效评价
CJFH分型作为一种有效的、临床实用性强的预后预测分型，常用于各类保髋治疗疗效的评价中。在纳入的文献中，使用CJFH分型作为分型依据进行疗效评价的保髋术式有：经头颈部开窗打压植骨术研究8篇[15-21, 29]、钽棒植入术研究2篇[22-23]、生物陶瓷棒植入术研究1篇[24]、腓骨植入术研究1篇[25]、髓芯减压术研究2篇[26-27]、开窗减压术研究1篇[28]。
2.5.1 经头颈部开窗打压植骨术
左伟等通过分析106例（131髋）经头颈部开窗打压植骨术患者的临床资料，发现术前CJFH分型是影响手术预后的危险因素，其中L2型及L3型失败率较高，考虑外侧柱是否存留将影响患者预后[15]。在另一项纳入119例（158髋）患者的研究中，L2型及L3型失败率显著高于M+C+L1型，提示外侧柱存留是影响该术式结局的因素[16]。陈宁等将58例（69髋）进行高位股骨头颈开窗植骨术的ARCO III期中青年患者进行CJFH分型，发现CJFH分型是影响手术成功率的重要因素，Cox风险模型HR值＞1，C+L1型术后效果最好，L3型最差[17]。陈卫衡等统计了41例（50髋）L1、L3型非创伤性ONFH患者接受髓芯减压病灶清除打压植骨术3年后的进展情况，其中，8.33%的L1型患者及25%的L3型患者症状加重，L1型较L3型差异虽无统计学意义但仍表现出一定优势[18]。
在一些改良术式中，患者预后呈现出相同的趋势。李子荣等比较了加入和未加入骨形态发生蛋白2的打压植骨术疗效，发现C+L1型试验组较对照组总体保髋优良率提高了4.2%，L3型疗效未见提高，这可能与坏死带穿透软骨下骨有关[19]。孙伟等通过使用磷酸三钙多孔生物陶瓷进行打压植骨术时发现，C+M+L1型治疗效果优于L2+L3型，提示成功率与外侧柱是否存留以及塌陷程度有关[20]。在一项针对中药联合打压植骨术疗效观察的研究中，郭芫沅等发现C型、L1型及L2型的术后塌陷率分别为7.7%、20%及33%，随着分期进展，保髋成功率逐渐下降；该研究中7例L3型股骨头坏死患者的塌陷率为14%，这一结果可能与病例数不足有关[21]。
2.5.2 钽棒、生物陶瓷棒及腓骨植入术
马金辉等随访了101例（107髋）钽棒植入术的患者，并对其进行CJFH分型，结果显示术前L2、L3型患者末次随访Harris评分明显小于L1型，影像学进展率、进展至全髋关节置换术（total hip arthroplasty, THA）率高于L1型；此外，L3型股骨头存活期显著低于L2型，而L2型显著低于L1型[22-23]，提示CJFH分型是进展至THA及影像学进展的独立危险因素，外侧柱是否存留是影响钽棒植入术预后的重要因素。Lu等研究了62例（72髋）行微创生物陶瓷棒植入术患者的Harris评分，结果显示C型的改善率显著高于L型，推测可能与坏死区在中心，对软骨下骨影响较小有关[24]。
一些疗效评价研究显示，CJFH分型较ARCO分期有更大的优势。Yuan等在研究34例（48髋）无血供腓骨植入术预后时发现，相较ARCO分期，CJFH分型与存活曲线有着更强的关联性[25]，手术成功率随分型升高而减小，提示外侧柱坏死是导致不良预后的主要因素。
2.5.3 髓芯减压术及开窗减压术
Liu等研究了148例（192髋）行髓芯减压术配合自体骨髓单个核细胞移植术患者，发现术前CJFH分型是影响手术成功率的独立危险因素；同时，L2型的失败率高于其它分组，提示外侧柱的坏死程度是影响早期ONFH手术预后的重要指标[26]。
另有研究通过分析110例（141髋）行髓芯减压术患者及215例（291髋）行开窗减压术患者的中期临床效果，发现髓芯减压术后L2型和L3型的临床失败率高于M+C型，提示其更适用于关节软骨下骨和（或）外侧柱结构完整、塌陷前的患者；同时，开窗减压术后L2型失败率高于其他分型，提示其更适用于较大面积出现部分塌陷或软骨下骨折的患者[27]。CJFH分型疗效评价研究相关数据见表3。
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表格3 CJFH分型疗效评价研究的例数（髋数）及不同分型失败率
Table3.Number of cases (number of hips) and failure rates of different classifications in CJFH classification efficacy evaluation studies
注：“/”表示未提及；BMP2为骨形态发生蛋白2；*为C型+L1型合计失败率；#为M型+C型合计失败率。
2.6 股骨头坏死的保髋选择
多份诊疗指南及专家意见针对CJFH分型提出了保髋治疗意见（表4）。刘立华等通过研究82例（106髋）L1型激素性ONFH患者头颈部开窗减压术预后情况，发现患者末次随访Harris评分显著高于术前，治疗结果满意 [28]。张建等通过对比L2型患者截骨术和植骨术预后，发现相较植骨术，改良股骨颈旋转截骨术可有效改善L2型临床症状，但不良反应存在L1倾向[29]。高润子等通过研究L2型、L3型THA患者的股骨头标本，发现L2型患者拥有骨小梁结构更好的内侧柱和中央柱，股骨颈基底部旋转截骨术可为患者提供骨量更大的外侧柱；L3型破坏广泛，无法提供良好的外侧柱[30]。夏天卫等通过标本研究发现L1型外侧柱部分完好，术后可将坏死区完全移出负重区，而L2型、L3型患者外侧柱完全受累，无法将坏死区完全移出负重区[31]。
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表格4 股骨头坏死的保髋治疗
Table4.Hip-preserving treatment options for femoral head necrosis
注：“/”表示未提及。
3 讨论
ONFH作为骨科常见的难治性疾病，选择正确的干预及治疗措施对于改善患者预后及生命质量有积极意义。CJFH分型基于三柱理论，从解剖学入手，应用患者股骨头影像正中层面进行分型，充分考虑生物力学在塌陷预测中的作用，临床使用方便，具有良好的可信度和可重复性[35]。与JIC分型相比，该分型直接在股骨头上划定范围，受影像本身约束小、受人为因素影响更小，结果更稳定。与韩国Koo指数相比，更加强调解剖学关系，适用范围更广。本文共纳入14篇ONFH不同保髋选择的疗效评价研究，所涉及保髋术式涵盖了目前主流的保髋治疗方案。60%的纳入研究显示保髋失败率随分型进展呈上升趋势。但在部分研究中，L3型的失败率略低于L2型，这可能与L3型病例样本量不足有关。目前，CJFH分型多被用作保髋疗效评价研究的分型标准。值得注意的是，现阶段缺少CJFH分型与同类型分型或诊断方法的对比研究，同时国际上对CJFH分型的研究及应用较少。下一步可针对性进行对照研究以支持CJFH分型在国际上的应用。探究L3型存在的保髋优势也是未来可行的研究方向之一。
自CJFH分型提出以来，多项研究对分型预测ONFH转归的准确性及可重复性进行了验证，结果显示CJFH分型作为独立危险因素影响治疗的预后和ONFH的结局，随着分型的升高，患者临床成功率及股骨头生存率均明显下降。此外，CJFH分型较ARCO分期与股骨头存活曲线有着更强的关联性[25]，这与分子生物学层面的研究成果相符合[13]。可见，CJFH分型在塌陷预测方面是可靠的。值得注意的是，在一些研究中L2型预后较L3型更差[4, 24-25]，这可能与内侧柱、中央柱及软骨下骨存留情况有关[7]。多项有限元研究通过模拟正常、病变及不同术后股骨头应力分布情况，得到了L2、L3型塌陷概率大的结果，验证了外侧柱存留的重要性，为分型在塌陷预测方面的有效性提供了理论依据。CJFH分型在塌陷预测方面仍有优化空间。
为了便于临床使用，CJFH分型选取正中层面进行分析[1]。正中层面作为承受应力最大的层面，可以反映股骨头整体的受力情况。通过简化层面选择，分型减少了对患者检查体位的要求，更加便于临床操作。然而，用单一层面代表整体的做法仍然具有一定的局限性。张振南等将正中层面和坏死范围最大层面进行对比，结果显示坏死范围最大层面较正中层面在塌陷率预测中更为准确，更能体现病变特点[12]。由此可见，分型在层面选择上仍有优化空间。随着影像学技术的发展，个体化3D建模[11]、VR影像技术[31]逐渐被应用于临床诊疗当中，同时，AI技术的发展为快速计算及数据分析提供了新的思路。因此，未来研究的方向可能是如何将CJFH分型的层面选择与新技术结合，使其可以在保证临床适用的同时更准确的预测塌陷率。
综上所述，CJFH分型作为一种可行的、准确的股骨头坏死分型方法，在塌陷预测、疗效评价方面较其它同类型分型及方法存在优势。然而，CJFH分型缺少与同类型分型及方法的对比研究，这一定程度上阻碍了其在国际上的应用。同时，分型在层面选择等方面仍有优化空间，未来有必要对分型进行改良以便国际推广。
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