The Natural Course of Subchondral Fatigue Fracture of the Femoral Head

Abstract

Introduction: Subchondral fatigue fracture of the femoral head (SFFFH) is a rare disease, and its disease entity is established in recent decades. Although there are a few studies about SFFFH, most of them are case series within 10 cases, and the natural course of SFFFH is not well known. In this study, the natural course of SFFFH and clinical and radiological factors affecting it will be analyzed. Materials and Methods: The patients who had visited the hip clinic of the orthopaedic department in our institution from October 2000 to January 2019 were retrospectively evaluated. Of all the eligible cases, 89 hips in 80 patients were diagnosed with SFFFH and analyzed. They were 51 males and 29 females with a mean age of 35.4 years (range, 18-60). The mean follow-up period was 15.5 months (range, 0.3-191). Conservative treatment was done through reduced weight-bearing and pain medication. Surgery was performed in the following two conditions: 1) there was no improvement of hip pain with conservative treatment, and arthritic changes progressed on serial radiographs. 2) at the first visit, the collapse of the femoral head was so severe (> 4mm) that the hip pain was not expected to improve with conservative treatment. Radiographs of anteroposterior and frog-leg views were taken at each visit. Radiographs were reviewed for the presence of collapsed head, osteoarthritic changes, and dysplastic features of the hip joint. The location of the subchondral fracture and the extent of bone marrow edema were analyzed through a magnetic resonance image (MRI). The medical charts were reviewed to find out the interval between the onset of hip pain and the first visit, and the period that the hip pain had improved. Results: The subchondral fracture was all located on the superior portion of the femoral head, except for one case; the posteroinferior portion of the femoral head. There were 48 cases (53.9%) of bone marrow edema within half of the femoral head, 19 cases (21.3%) of bone marrow edema observed in more than half of the femoral head but not exceeding the head, and 22 cases (24.7%) of bone marrow edema beyond the femoral head. Of all cases, 82 cases (92.1%) improved their hip pain through conservative treatment, and seven cases (7.9%) underwent surgery. Patients with good results for conservative treatment improved on average 2.9 months (range, 0.3-12). The 71 cases had visited our institution within six months from the onset of hip pain. Of these, all the cases with 0 to 4mm of femoral head collapse (68 cases) improved their pain on the hip joint through conservative treatment. Cases with collapsed femoral head over 4mm (three cases) all underwent surgery. The other 18 cases had visited our hospital for more than six months from the onset of hip pain. Of these, all the cases without femoral head collapse (nine cases) improved their pain on the hip joint with conservative treatment. Of the rest (nine cases) with collapsed femoral head, four cases had undergone surgery eventually. The OA changes at the time of the first visit, the presence of dysplastic hip, sex, and age were not related to the success of conservative treatment for SFFFH. Conclusions: Conservative treatment is useful for SFFFH patients who visited the hospital within six months from the onset of hip pain, except the collapse is exceeding 4mm. Conservative treatment is not likely to be effective if SFFFH patients with hip pain who visited the hospital for more than six months from the onset of the pain had a collapsed femoral head.

배경: 대퇴골두 연골하 피로 골절은 드문 질환으로서 질병에 대한 진단적 개념은 최근에 이루어졌다. 대퇴골두 연골하 피로 골절에 대한 몇 개의 보고들이 있지만 대부분 10례 이내의 증례 보고이고, 대퇴골두 연골하 피로 골절의 자연 경과는 잘 알려져 있지 않다. 이번 연구에서는 대퇴골두 연골하 피로 골절의 자연 경과와 이에 영향을 미치는 임상적, 영상학적 인자들을 분석해보고자 한다. 방법: 2000년 10월부터 2019년 1월까지 본 기관의 정형외과 고관절 외래에 방문한 환자들을 후향적으로 분석하였다. 최종적으로 80명의 환자들의 89례 고관절에서 대퇴골두 연골하 골절이 진단되었고, 이를 분석하였다. 대상자는 51명의 남자와 29명의 여자였으며, 평균 나이는 35.4세 (18-60세) 이고 평균 추시 기간은 15.5 개월 (0.3-191개월) 이었다. 부분체중부하 보행을 통한 보존적 치료를 시행하였고, 수술적 치료는 다음 두 가지 경우에 시행하였다. 1) 보존적 치료에 증상 호전이 없고 고관절염이 진행되는 경우, 2) 초진 당시 대퇴골두 함몰이 심하여 보존적 치료로 증상 호전을 기대하기 어려운 경우. 매 방문시마다 전후방 및 개구리다리 영상을 촬영하였고, 방사선 영상은 대퇴골두 함몰, 고관절염 변화, 비구 이형성증에 중점을 두어 분석하였다. 또한 연골하 골절의 위치와 골수 부종의 범위를 자기공명영상을 통하여 알아보았다. 그리고 증상 발현부터 초진까지의 기간 및 증상 호전에 걸린 시간을 의무기록 분석을 통하여 알아보았다. 결과: 대퇴골두 연골하 골절은 후하방에 생긴 한 례를 제외하고는 전부 대퇴골두 상방에서 발생하였다. 48례 (53.9%)에서 대퇴골두 절반 이하의 골수 부종이, 19례 (21.36%)에서 대퇴골두를 넘지 않는 골수 부종이, 그리고 22례 (24.7%)에서 대퇴골두를 넘어서는 골수 부종이 관찰되었다. 전체 89례 중에서 82례 (92.1%)는 증상 호전이 있었고 7례 (7.9%)는 수술적 치료를 겪었다. 보존적 치료에 호전을 보였던 환자들은 증상 호전까지 평균 2.9개월 (0.3-12개월)이 걸렸다. 71례는 증상 발현 후 6개월 내에 본원에 방문하였다. 이들 중 4mm 이하의 대퇴골두 함몰이 있는 경우 (68례)는 보존적 치료에 증상 호전이 있었다. 4mm가 넘는 대퇴골두 함몰이 있는 경우 (3례)는 수술적 치료를 받았다. 나머지 18례는 증상 발현 후 6개월이 넘어서 본원에 방문하였다. 이들 중 대퇴골두 함몰이 없는 모든 경우에서 (9례) 보존적 치료로 증상의 호전이 있었다. 골두 함몰이 있었던 나머지 (9례) 경우에서는, 4례에서 결국 수술적 치료를 시행하였다. 초진 당시 고관절염 징후가 보이거나 비구 이형성증이 있었는지 여부, 성별, 그리고 나이는 대퇴골두 연골하 피로 골절의 예후와 연관이 없었다. 결론: 대퇴골두 연골하 피로 골절 환자들이 증상 발현 후 6개월 내에 병원을 방문한 경우에는 골두 함몰이 4mm를 넘지 않으면 모두 보존적 치료에 좋은 결과를 보였다. 증상 발현 후 6개월이 넘어 병원에 방문한 환자 중 증상이 지속되면서 골두 함몰이 있었던 환자들은 보존적 치료에 효과가 떨어졌다.