股骨头坏死

·继续教育· 股 骨 头 缺 血 性 坏 死 王义生 中图分类号　R681. 8　　　文献标识码　A　　　文章编号　1005 - 8478 (2005) 04 - 0310 - 03 作者单位 :郑州大学第一附属医院骨科 , 郑州 450000 作者简介 :王义生 (19512) ,男 ,河南人 ,教授 ,主任医师。硕、博士生 导师。研究方向 :脊柱、关节外科。电话 : ( 0371) 6862093　E2mail: wangyisheng@zzu. edu. cn 　　骨缺血性坏死是骨科常见病 , 可发生于股骨头、股骨 髁、距骨、肱骨头、腕舟骨、跖骨、胫骨平台等部位。其中 , 由于解剖学等因素 , 股骨头缺血性坏死 ( avascular necrosis of the femoral head, ANFH ) 最为多见 , ANFH是由于多种病因 破坏股骨头血供使骨的活性成分 (包括骨细胞、骨髓造血细 胞和脂肪细胞 ) 死亡的一种病理过程。它可分为创伤性与非 创伤性两大类。创伤性 ANFH主要见于髋部创伤 , 如 : 股骨 颈骨折、股骨头骨折、髋关节脱位、髋臼骨折等 , 由于血运 中断而发生坏死。非创伤性 ANFH的致病因素多达 40余种 , 最常见病因为酒精中毒、激素等。根据文献报道 , ANFH患 者有 10% ～74%的人有长期酗酒史。田川等 (1979) 一项全 国调查报告显示 , 1 098例特发性 ANFH中 , 男女比为 2∶1, 男性患者中饮酒者占 60% , 每日饮酒量超过 0. 54L (日本 “3合 ”以上 )。Matsuo ( 1988 ) 研究结果显示饮酒者发生 ANFH的相对危险度 (RR) 为 7. 8, 并且存在明显的剂量反 应关系 , 对于每周累计饮酒量 < 450m l、450～1 500m l和 > 1 500m l的 RR分别为 3. 3、9. 8和 17. 9。H irota ( 1993) 报道 118例 ANFH患者和 236例的对照研究 , 显示间断性饮酒者 的 RR为 3. 2, 经常性饮酒者 RR为 13. 1, 每周饮酒 < 320g、 320～790g和多于 800g的 RR分别为 2. 8、9. 4和 14. 8。王义 生 (1995) 报道一组 ANFH中酒精性者占 32% , 平均每日饮 酒超过 250m l。Jones (1994) 报道 , 成人累积饮用 150L纯酒 精 (每周累计饮酒不少于 400m l) 即可发病。这些研究提示 饮酒和 ANFH发病存在一定联系。激素性 ANFH的发生率约 为 18% ～46% , 与摄入激素的剂量、时间、给药途径有密切 关系 , 尤其是短期内大剂量最易诱发骨坏死。有人认为 , 摄 入总量在相当于泼尼松总剂量 2 000mg以上时 , ANFH发生 率明显增高。ANFH晚期股骨头塌陷 , 致残率极高 , 缺乏有 效防治 , 是骨科领域的一项世界性难。这里阐述非创 伤性 ANFH。 1　ANFH的组织病理学 非创伤性 ANFH 中 , 无论何种原因造成的缺血性骨坏 死 , 其组织病理学改变大致相同。由于骨组织缺血持续的时 间、丧失供血的范围和程度不同 , 所发生骨坏死的病理变化 进程也有所不同。骨坏死的基本病理变化是 : 骨小梁表面成 排的成骨细胞消失 , 骨细胞陷窝空虚 , 骨细胞消失 , 骨结构 仍保持着原来的支架。 1. 1　早期病变表现为静脉窦充血、外渗 , 组织间隙内出血。 继之发生脂髓坏死 , 脂肪细胞核消失、破碎 , 这种脂肪细胞 不再是真正的细胞 , 脂滴具于巨细胞之内 , 称为泡沫细胞 ( foam cell)。造血髓组织坏死 , 红髓呈现颗粒状坏死 , 造血 组织消失。髓坏死后再生 , 表现为纤维血管增生。病变进一 步发展 , 则静脉窦扩张 , 动脉壁增厚并有栓塞。多数骨小梁 显示有骨陷窝空虚 , 骨细胞核消失。 1. 2　晚期病变 　指 ANFH 3期及其以上者 , 从其额状面切 开 , 可分为 5层 : ①关节软骨坏死 ; ②软骨下坏死区或中心 梗塞区 ; ③纤维组织区 ; ④硬化区或反应新骨形成区 ; ⑤正 常骨小梁区。 2　ANFH的发病机理与新学说 该病的发病机理一直是争论的焦点。以前学者们提出了 许多学说 , 如脂肪栓塞学说、骨细胞脂肪变性坏死学说、骨 内高压及静脉淤滞学说 , 微血管损伤学说以及骨质疏松及负 重学说等。随着进一步的分子生物学实验研究发现 ANFH发 病机理的新学说。 2. 1　激素、酒精导致股骨头内脂肪髓 (脂肪堆积 ) 人们注意到了骨内血管外因素对发生 ANFH的重要性。 骨组织是相对密闭的硬壳 , 不能扩张 , 尤其是股骨头、肱骨 头。当其中任何内容物的容量增加时 , 均会对压力小的地方 产生压迫。骨内毛细血管、血管窦、回流静脉是常被压迫的 对象。W ang GJ (1977) 发现给予家兔激素后股骨头内脂肪 组织增加 25% , 骨内压升高达 2. 5倍 , 钻孔减压可使骨内压 恢复正常。Cui ( 1992) 制作成功鸡的激素性 ANFH动物模 型 , 股骨头骨髓内脂肪细胞异常增殖肥大。王义生 (W ang YS, 1998) 成功制造家兔酒精性 ANFH动物模型 , 慢性酒精 中毒可导致脂质代谢紊乱 , 脂肪肝和高脂血症 , 股骨头内脂 肪髓 , 股骨头骨细胞内脂质沉积而脂肪变性坏死 , 以及骨小 粱变细、稀疏。由此分析 , 骨髓内脂肪堆积导致股骨头的骨 内压升高 , 静脉回流障碍 , 动脉血供减少 , 股骨头缺血 , 最 终导致骨坏死 , 证明了骨内高压及静脉淤滞学说。关键的病 理变化是 : 激素、酒精均可导致股骨头骨髓内脂肪细胞增殖 肥大、脂肪聚集和骨细胞内脂质沉积变性死亡。然而 , Cui (1997) , W ang YS (2001) 报道指出 , 动物实验证明 , 给予 家兔大剂量激素或烈酒后 , 股骨头髓内脂肪组织增多同时出 现肝脏脂肪变 , 表明骨髓内出现脂肪细胞变化的时间并不比 肝脏脂肪变晚。这说明 : (1) 股骨头骨髓内的脂肪不是因为 ·013· 中国矫形外科杂志 　2005年 2月第 13卷第 4期 　O rthop J Chin, Vol. 13, No. 4 February 2005 脂质从血管内漏出到达骨髓 , 然后再通过进一步的代谢过程 进入骨细胞内 ; ( 2) 单纯脂肪栓塞不足以造成骨坏死。那 么 , 为什么 ANFH时骨髓内脂肪增多、骨细胞内脂质沉积 ? 2. 2　激素、酒精诱导骨髓多功能干细胞系分化成脂 Cui (1997) , 李月白 (1999) 分别用 10 - 9 ～10 - 7M地塞 米松处理克隆的小鼠骨髓多潜能干细胞 (D1细胞 )、小鼠原 代骨髓基质细胞 (marrow stromal cells, MSCs) , 发现细胞内 出现甘油三酯囊泡 , 生成的脂肪细胞数量依赖于地塞米松作 用的时间和浓度。10 - 7M地塞米松导致生成的脂肪细胞数最 多 , 成脂基因 422 ( aP2) mRNA呈高表达。W ang YS (2000, 2003, 2004) 用酒精处理 MSCs、D1 细胞、N IH23T3 细胞 , 发现酒精导致这些细胞 : (1) 向脂肪细胞分化 , 具有时间及 剂量依赖性 ; ( 2) 促进其合成甘油三酯 , 抑制其骨钙素合 成 ; (3) 降低细胞内 ALP活性 , 抑制程度随酒精浓度增大及 作用时间延长而增大 ; ( 4 ) MSCs中成脂基因 422 ( aP2) mRNA呈高表达 , 成骨基因 I型胶原基因呈低表达 ; D1细胞 中成骨基因骨钙素 mRNA表达显著下降 ; N IH23T3细胞中成 脂转录因子 PPARγmRNA的表达明显增加。这些实验研究表 明 , 激素、酒精可诱导骨髓多功能干细胞系分化成脂 , 并抑 制其成骨分化。这些发现与临床上 ANFH的股骨头内脂肪细 胞增殖肥大的早期病理变化相一致。股骨头内脂肪堆积导致 缺血 , 同时成骨分化减少 , 骨修复不足 , 最终发生骨坏死。 这可能是 ANFH的新的病理学机制。 3　ANFH的临床表现 酒精性、激素性 ANFH多为双侧 , 先一侧发病 , 后再累 及对侧 , 间隔时间不一 , 少则数月 , 多则 1年以上。主要症 状为髋痛 , 呈隐性、渐进性钝痛 , 偶可呈急性发作 , 疼痛位 于腹股沟区。轻度跛行 , 站立或行走活动时疼痛明显 , 休息 后减轻。早期可有压痛 , “4”字试验阳性。X线片表现为密 度增高、囊变。后期症状加重 , 出现跛行 , 下蹲、盘腿等动 作明显障碍 , 重者需持拐行走 , 髋关节各方向活动受限 , 患 肢短缩。X线片表现为股骨头明显塌陷、扁平。 4　ANFH的诊断 ANFH的诊断依赖于病史、体格检查、X线片 , 以及骨 功能检查 ( FBE: 骨内压测定、骨内静脉造影、核心活检 )、 放射性核素骨扫描 ( ECT)、CT和磁共振成像 (MR I)。晚期 病例 X线片表现已很明显 , 容易诊断。但是早期 (0～1期 ) 诊断常有困难。可行骨功能性检查确诊。成人的股骨头骨内 压为 2. 67 ～4. 00kPa ( 20 ～30mmHg) , ANFH 的骨内压 > 4. 00kPa (30mmHg)。ECT检查测定股骨头 /干比值有重要意 义 , 对早期诊断有参考价值 , 正常成人的比值为 2. 5。MR I 最敏感 , 结果可靠 , 有助于早期发现病变。而以股骨头核心 活检结果最为准确 , 经组织病理学检查证实骨坏死。 5　ANFH的临床分期 对 ANFH做出正确诊断和分期 , 是决定治疗的关 键。骨坏死的分期方法不一 , 有 Ficat (1980) 4期分法、Fi2 cat ( 1985 ) 6 期分法、松野 ( 1984 ) 5 期分法、Marcus (1985) 6期分法、山本 ( 1985) 5期分法、佐佐木 ( 1986) 4期分法、王义生 ( 1990 ) 5 期分法等 , 各有其局限性。 1997年世界骨循环研究学会 (A ssociation Research Circulation O sseous, ARCO) 设立了国际骨坏死分期 , 具有较多优 点 (见表 1)。 表 1　世界骨循环研究学会 (ARCO) 国际骨坏死分期标准 (1997) 0期 病理检查阳性 , 其它检查阴性 Ⅰ期 Ⅰ2A: Ⅰ2B: Ⅰ2C: 骨扫描和 (或 ) MR I阳性 , 其它阴性MR I检查病变范围小于股骨头 15%MR I检查病变范围占股骨头 15% ～30%MR I检查病变范围大于股骨头 30% Ⅱ期 Ⅱ2A: Ⅱ2B: Ⅱ2C: X线检查阳性 , 股骨头无塌陷MR I检查病变范围小于股骨头 15%MR I检查病变范围占股骨头 15% ～30%MR I检查病变范围大于股骨头 30% Ⅲ期 Ⅲ2A: 　 Ⅲ2B: 　 Ⅲ2C: 半月征和 (或 ) 股骨头塌陷 , 未涉及髋臼正侧位 X线片上 , 半月征小于股骨头 15% , 或塌陷 < 2mm正侧位 X 线片上 , 半月征占股骨头 15% ～30% , 或塌陷 2～4mm正侧位 X线片上 , 半月征大于股骨头 30% , 或 塌陷 4mm以上 Ⅳ期 股骨头扁平或塌陷 , 关节间隙变窄 , 骨性关节炎改变 　　 6　股骨头坏死的治疗原则 只有正确地掌握治疗原则 , 针对各期采用相应方法 , 才 能获得最佳疗效。骨坏死病人多较年轻 , 故应首先考虑保存 其自体关节。早期病例可采取保守治疗 , 如 : 中药活血化 瘀、降脂药、高压氧、血液净化、介入、磁疗等。手术治疗 可按照 ARCO国际骨坏死分期标准进行 : 0～Ⅱ2A期者 , 可 行钻孔减压术。Ⅱ2B～Ⅲ2B 期者 , 适用于截骨术或骨移植 术 , 包括带血管蒂的骨移植 。而 Ⅲ2C期及其以上者 , 应考 虑做人工髋关节置换术。许多因素都会影响手术的效果和预 后。病变的范围对预后起决定性作用 , 范围越大 , 预后越 差。股骨头中部与外侧病变比内侧病变的预后为差。患系统 性疾患者 , 如系统性红斑狼疮、器官移植等 , 其预后较差 , 应考虑施以人工髋关节置换术。而保存关节的手术适用于活 动量大的年轻患者。 7　骨移植术 多年来 , 人们采用了多种带血运的植骨术 , 如 : 带旋髂 深血管蒂髂骨瓣、横支大转子骨瓣、带缝匠肌蒂骨瓣、带股 直肌蒂骨瓣、带股方肌蒂骨瓣、吻合血管的游离腓骨移植 等 , 各有其优缺点。作者了双支撑骨柱移植术 , 清除全 部坏死骨 , 直至坏死区的软骨内面 , 首先将 10余枚骨髓团植 于股骨头软骨内面 , 然后植入 1个游离髂骨柱或大转子骨柱 , 最后植入 1个带股方肌蒂骨柱 , 达到充分植骨 , 而且骨柱嵌 插牢固。其主要优点为 : (1) 彻底清除坏死骨 ; (2) 双骨柱 支撑力量强大 ; (3) 植骨丰富 ; (4) 手术操作简便、实用 , 不妨碍日后人工假体置换。此术式尤其对于年轻病人具有重 要意义 , 对 ARCOⅡ～Ⅲ2B期患者效果为佳。 8　人工假体置换手术 股骨头表面置换术适用于病变 Ⅱ～Ⅲ期的年轻病人 (24 ·113·中国矫形外科杂志 　2005年 2月第 13卷第 4期 　O rthop J Chin, Vol. 13, No. 4 February 2005 ～45岁 )。缺点是髋臼磨损。优点是缓解症状 , 恢复功能 , 保存其髋关节和骨储备 , 推迟做人工髋关节置换术的时间。 目前推荐采用带柄的头杯表面置换 , 长期效果有待观察。单 极与双极人工股骨头曾被用于治疗骨坏死 , 由于它们存在许 多缺点 , 疗效不佳 , 现已淘汰。人工髋关节置换术仍不失为 晚期骨坏死的一种有效治疗方法。但是 , 无论是骨水泥或非 骨水泥固定的人工髋关节置换术 , 用于治疗 ANFH的远期疗 效均较治疗其它疾病时为差。人工髋关节置换术适用于 : (1) 老年病人 ; (2) 双侧病变 , 达 ARCO Ⅲ2C期及其以上 者 ; (3) 疼痛严重 , 影响关节功能者。 测 　试 (请在您选定的内容打 “√”) 　　　　 1. 骨缺血性坏死是骨科常见病 ,最常发生于 : 　A. 股骨头 　　　　　　　B.肱骨头 　C. 股骨髁 D. 腕舟骨 2. 非创伤性 ANFH的新的病理学机制是 : 　A. 脂肪栓塞学说 　B. 微血管损伤学说 　C. 骨质疏松及负重学说 　D. 激素、酒精能够诱导骨髓多功能干细胞系分化成脂 3.下列诊断 ANFH的检查方法中 ,哪一种最敏感 ? 　A. X线 B. CT 　C. ECT D. MR I 4. ARCO分期中 ,下列哪种情况为 Ⅲ2C期 ? 　A. 无半月征 　B.正侧位 X线片上 ,半月征小于股骨头 15%,或塌陷 <2mm 　C.正侧位 X线片上 ,半月征占股骨头 15%～30% ,或塌陷 2～4mm 　D.正侧位 X线片上 ,半月征大于股骨头 30% ,或塌陷 4mm以上 5.按照 ARCO分期 ,哪一期 ANFH可考虑做人工髋关节置换术 ? 　A. 0～Ⅱ2A期 B. Ⅱ2B期 　C. Ⅲ2B期 D. Ⅲ2C期及其以上者 (收稿 : 2004212208) ·经验交流· 扩大髓芯减压带血管蒂髂骨瓣移植治疗成人股骨头缺血坏死 Extend ing core decom pression and va scular ized iliac bone grafting for trea ting ava scular necrosis of the fem ora l head 刘 　康 　何智勇 　曾毅军 　李 　青 　陈尔东 L IU Kang　HE Zhi2yong　ZENG Yi2jun　L I Q ing　CHEN Er2dong 摘　要　目的 : 评价扩大髓芯减压、并带旋髂深血管蒂髂骨瓣植骨治疗成人股骨头缺血坏死的临床应用价值。方法 : 回顾性分 析 29例成人股骨头缺血坏死患者行扩大髓芯减压、并带旋髂深血管蒂髂骨瓣植骨治疗前后的影像学表现、功能评分。结果 : 所有患 者的疼痛症状都得到一定程度的缓解 , Harris评分都有显著提高 , 术后优良率达 93%。结论 : 扩大髓芯减压、并带旋髂深血管蒂髂骨 瓣植骨术是治疗 2、3期成人股骨头缺血坏死的有效方法。 关键词　股骨头缺血坏死 ; 　治疗 ; 　效果 ; 　髓芯减压 ; 　血管蒂髂骨瓣 ; 　移植 中图分类号　681. 8　　　文献标识码　B　　　文章编号　1005 - 8478 (2005) 04 - 0312 - 02 作者单位 :中山市人民医院骨科 , 广东 528403 作者简介 :刘康 (19612) ,男 ,副主任医师 ,科主任。研究方向 :关节、 创伤、脊柱。 　　成人股骨头缺血坏死是骨科的一大难题。对晚期患者目 前基本形成统一观点 :即行人工髋关节置换来改善患者的生 活质量。早期患者宜行改善血运、挽救关节的手术或非手术 治疗 ,并有大量的临床研究文章问世。但到目前为止 ,仍然未 找到一种能可靠逆转、治愈股骨头缺血坏死的手术方法 [ 1 ]。 1　材料与方法 1. 1　病例资料 1996年 10月 ～2003年 4月 , 共收治股骨头缺血坏死 29 例。男性 21例 , 女性 8例。年龄 24～58岁 , 平均 46. 1岁 , 左侧 12例 , 右侧 17例。按 Ficat分期 [ 2 ] , 均为 2期或 3期。 有酗酒史者 8例 , 大量服用糖皮质激素史者 6例 , 原因不明 者 15例。 1. 2　检查 术前常规髋关节 X线片、MR I, 明确诊断。依据 MR I定 位 , 并在手术前行 DSA血管造影 , 了解旋髂深血管直径及走 行有无变异 , 测量血管蒂至髂骨块长度 (A ) 及血管蒂至股 骨颈基底部长度 (B ) , 如果 A≥B, 则有手术条件 , 否则为 手术禁忌。术后行 X线片、DSA血管造影检查以了解手术效 果 , 定期随访。利用 Harris评分系统对每例病人进行手术前、 后功能评分。随访时 > 80分为优良 , 70～79分为一般 , 69 分以下或者在随访时行了人工关节置换则为差。 1. 3　手术方法 ·213· 中国矫形外科杂志 　2005年 2月第 13卷第 4期 　O rthop J Chin, Vol. 13, No. 4 February 2005