股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)为股骨头血供中断或受损,使骨细胞及骨髓成分死亡,引起骨组织坏死及随后发生的修复共同导致股骨头结构改变及塌陷,引起髋关节疼痛及功能障碍的疾病,是骨科常见难治性疾病之一。
【病因】股骨头坏死最核心的发病机制是缺血,从而导致后续的病理变化。股骨头、颈的血供共有四个来源,即旋股内、外侧动脉与闭孔动脉、股骨滋养动脉。除小部分通过股骨头的圆韧带外,大部分从关节囊进入,其中旋股内侧动脉最为重要(图 68-1)。
图 68-1 股骨头、颈的血供
股骨头坏死的病因可分为创伤性和非创伤性两大类。创伤性因素主要包括股骨头、颈骨折、髋臼骨折、髋关节脱位、髋部严重扭伤或挫伤(无骨折,有关节内血肿)等。在我国,非创伤性因素主要为皮质类固醇类药物应用、长期过量饮酒、减压病、血红蛋白病(镰状细胞贫血、血红蛋白 C 病、地中海贫血、镰状细胞特质等)、自身免疫性疾病和特发性疾病等。吸烟、肥胖、放射治疗、妊娠等可增加发生股骨头坏死的风险,被认为与股骨头坏死相关。
【病理】病理形态学上分为血运变化早期、中期和晚期。
血运变化早期(静脉淤滞期):此时血供受阻,出现部分细胞坏死迹象,骨小梁的骨细胞空陷窝多于 50% 且累及邻近骨小梁,骨髓部分坏死;在致病因素的影响下,骨髓干细胞逐渐分化为肥大脂肪细胞;小静脉出现血栓、静脉扩张、静脉窦充血、间质水肿,因血液回流不畅而造成骨内静脉淤滞和高压。
血运变化中期(动脉缺血期):静脉血栓状况进一步加剧,出现动静脉血管的受压狭窄或动脉血栓等,导致动脉供血不足,进而进入动脉缺血状态。此期表现出软骨下骨折,坏死区域扩大,局部囊性变,部分股骨头区域出现塌陷,坏死骨组织进入修复期,可见新生血管及新生纤维组织长入坏死区,形成肉芽组织。
血运变化晚期(动脉闭塞期):动脉血管内皮增生增厚,管腔狭窄,甚至完全闭塞;股骨头塌陷的范围和程度加大,表现为髋关节骨关节炎。
上述表现多为非创伤性股骨头坏死的病理变化。而创伤性股骨头坏死在创伤初期就出现动、静脉血运受阻或中断,在病理表现上进入缺血状态,逐渐出现血运变化中期相似的组织学改变,并可发展到血运变化晚期。
沿股骨头的冠状面做一切面,显微镜下典型的可分为以下五层:关节软骨层、坏死骨组织层、肉芽组织层、新生骨层和正常组织层(图 68-2)。
图 68-2 坏死股骨头的冠状面
【临床表现和诊断】
1.临床表现 非创伤性股骨头坏死多见于中年男性,双侧受累者占 50%~80%。早期多为腹股沟、臀部和髋部的疼痛,偶伴有膝关节疼痛。疼痛间断发作并逐渐加重,如果是双侧病变,可呈交替性疼痛。股骨头坏死早期可无临床症状,常通过拍摄 X 线片而发现。典型体征为腹股沟区深压痛,可放射至臀或膝部,“4”字试验(Patrick’s sign)阳性,体格检查还可有内收肌压痛,髋关节活动受限,其中以内旋、屈曲、外旋活动受限最为明显。
本病与外伤、酗酒、应用激素等密切相关,诊断时需详细全面地询问外伤史、生活习惯、职业、既往病史和用药史等。
2.诊断
(1)X 线平片:在股骨头坏死的诊断中仍有不可替代的作用。股骨头血液供应中断后 12 小时骨细胞即坏死,但在 X 线平片上看到股骨头密度改变至少需要 2 个月或更长时间。X 线平片体位主要包括正位及蛙式侧位,蛙式侧位可补充显示正位片的重叠部分。早期表现为硬化、囊性变及“新月征”,坏死区与正常区域之间往往可见硬化征象等;晚期股骨头因塌陷失去原有球面结构,以及呈现退行性关节炎的表现。
(2)CT:可发现早期细微骨质改变,确定是否存在骨塌陷,并可显示病变延伸范围,从而为治疗方案的选择提供帮助。CT 较 X 线平片显示股骨头坏死更为灵敏,但不如放射性核素扫描及 MRI灵敏。
(3)MRI:是一种有效的早期无创诊断方法。大多表现为股骨头前上部异常信号:T1WI 为条带状低信号;T2WI 为低信号或内高、外低两条并行信号影,即双线征(double-line sign)。双线征中外侧低信号带为增生硬化骨质,内侧高信号带为肉芽纤维组织修复所致(图 68-3)。邻近的头颈部可见骨髓水肿,关节囊内可有积液。
图 68-3 股骨头坏死的MRI表现
(4)放射性核素扫描:股骨头急性期骨扫描[99mTc-MDP(锝标记亚甲基二膦酸盐)、99mTc-DPD(锝标记二羧基丙烷二磷酸盐)等]坏死区为冷区;坏死修复期表现为热区中有冷区,即“面包圈样”改变。单光子发射计算机断层显像(single-photon emission computed tomography,SPECT)或许能提高对股骨头坏死诊断的灵敏度。PET 可能比 MRI 和 SPECT 更早地发现股骨头坏死征象,并预测坏死进展。
(5)组织学检查:很大程度上已被 MRI 取代,为创伤性操作,但为可靠的诊断手段。可见骨细胞空陷窝多于 50% 且累及毗邻的多根骨小梁,骨髓坏死。
【临床分期】目前已存在很多股骨头坏死的分期系统,国际骨循环研究协会(Association
Research Circulation Osseous,ARCO)2019 年制定的分期系统如下。
1期:X 线平片正常,MRI 有异常,带状低信号包绕坏死区,骨扫描可见一冷区。
2期:X 线平片、MRI 均有异常,X 线片或 CT 可见骨硬化、局部骨质疏松或囊性变,但无证据显示软骨下骨折、坏死部分骨折或股骨头关节面变平。
3期:X 线平片或 CT 可见软骨下骨折、坏死部分骨折和/或股骨头关节面变平。根据股骨头塌陷程度分为 3A(股骨头塌陷≤2mm)和 3B(股骨头塌陷>2mm)。
4期:X 线平片可见髋关节骨关节炎伴关节间隙狭窄,髋臼改变及关节破坏。
【治疗】股骨头坏死治疗方案的选择应根据 MRI、股骨头坏死血运变化、坏死分期、关节功能及病人年龄、职业、日常活动水平等因素综合考虑。
1.非手术治疗
(1)保护性负重:病变侧应严格避免负重,可扶拐、用助行器行走以减少股骨头承重,但不提倡使用轮椅。
(2)药物治疗:常使用抑制破骨细胞功能和促进成骨细胞功能的药物,如膦酸盐类药物以及抗凝、降脂、扩张血管、促进纤溶等药物。
(3)中医药治疗:中医药治疗强调早期诊断、病证结合、早期治疗。对高危人群及早期股骨头坏死病人,建议给予活血化瘀、补肾健骨等中药治疗,具有促进坏死修复、预防塌陷的作用;配合保髋手术使用,可提高保髋手术效果。
(4)物理治疗:包括体外冲击波、电磁场、高压氧等治疗。
2.手术治疗
(1)髓芯减压术:可降低骨内压、减轻疼痛、改善静脉回流,有助于血管长入。
(2)带血管蒂骨移植:常用带血管蒂髂骨、腓骨移植,结合显微手术操作,适用于股骨头无塌陷或轻度塌陷者。
(3)截骨术:目的是将坏死区移出股骨头负重区,常见的术式为经转子间旋转截骨术及其改良术式。
(4)人工关节置换术:对于髋臼和股骨头均受累、出现骨关节炎的表现、明显影响病人生活质量者可考虑行全髋关节置换术。

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