股骨头坏死的原因

股骨头坏死全称股骨头无菌性坏死，或股骨头缺血性坏死（ANFH），是由于多种原因导致的股骨头局部血运不良，从而进一步骨缺血、骨内压升高，正常骨质结构变性坏死、骨小梁断裂、股骨头塌陷的一种病变，可发生于任何年龄段，以31-60岁最多。根据病变的不同类型可分为:溶骨型股骨头坏死、崩解型股骨头坏死、硬化型股骨头坏死、增生肥大型股骨头坏死、僵直型股骨头坏死、超微结构变异型股骨头坏死。1988年日本当年有2500～3000例发病，美国1992年约有1.5～2万新病人。我国虽无全国性统计资料，但文献报道逐步增多。由于其较高的发病率和不容乐观的的预后，已引起了医学界的广泛关注。目前随着对ANFH的发病机制和治疗愈来愈广泛和深入的研究，人们对其已经基本形成了较为明确的认识，但是依旧有许多细节和具体病变的生物机理未能为人所知。

1、ANFH发生的高危因素

股骨头无菌性坏死的病因很复杂，其发病机理涉及骨细胞因素、动脉因素、静脉因素、骨内血管外因素、神经血管因素。除创伤为较为明显的原因外，近年来人们又发现服用激素、过量饮酒、吸烟，高血脂等因素在ANFH的发生中也起着极为重要的作用。

近年来有统计资料表明ANFH的高危人群包括：

1.1长期应用糖皮质激素者

自1957年由Pietrogrand首次报告以来，因大量、长期应用糖皮质激素而导致股骨头缺血坏死的病例数在所有股骨头缺血坏死中已攀升至首。据报载2003年SARS一战后，相当一部分感染SARS的医护人员在接受大剂量激素治疗后出现了不同程度的ANFH症状。

下列疾病会导致病人长期大量服用糖皮质激素：

1.1.1胶原性疾病 系统性红斑狼疮：Ono K 等报道:用激素治疗红斑狼疮，每天泼尼松30mg，5年后62个病人中9人出现ANFH（14.1％）；Zabinski等报道每天泼尼松8mg治疗类风湿性关节炎的507例病人中有66例发生ANFH（12.1％） 皮肌炎、结节性动脉硬化、硬皮病等用激素治疗发生股骨头坏死率各不相同。

1.1.2皮肤疾病 天疱疮、 湿疹、 荨麻疹、 牛皮癣、 剥脱性皮炎

1.1.3血液病

1.1.4代谢性疾病 痛风

1.1.5呼吸性疾病 肺间质纤维化 哮喘等

1.1.6泌尿性疾病 肾小球肾炎、肾移植术后等

Fink等报告43例肾移植病人移植后激素治疗3个月，4人6髋股骨头坏死，坏死率9.3％

1.1.7神经系统疾病 如多发性神经根神经炎，流脑，周围神经炎。

1.1.8内分泌系统 如垂体功能减退 肾上腺皮质机能减退等。

1.1.9网状内皮系统疾病 如恶网、恶性淋巴瘤。

Enrici RM等报道用激素治疗Hodgkin’s

病的784人中，随访平均35个月，9人患ANFH，发病

1.15％

1.1.10其它 如过敏性鼻炎，急性感冒，腰腿痛等疾病亦存在一定风险

1.2长期大量饮酒、吸烟者

随着社会的发展，人们的交往日益频繁，长期大量的饮酒有时在所难免，而嗜酒者则对酒情有独钟，饮酒没有节制。以上这些因素导致酒精性ANFH的患者越来越多。而嗜烟者也与日增多，研究表明吸烟与ANFH亦有密切关系。

1.3有髋部外伤史者

交通事业的飞速发展，交通工具有日新月异，交通事故的发生率也在逐年增加，生活、工作、运动中不慎而造成的股骨颈骨折、髋关节脱位或无骨折脱位的髋部外伤均可造成供应股骨头的血管受到损伤，为以后的股骨头坏死埋下了很大的隐患。

1.4其他

潜水、飞行人员、肥胖症、高血压、糖尿病、动脉硬化、痛风、需接受放化疗者、烧伤后、血红蛋白病等，也是容易发生ANFH的高危人群

2、病理机制

2.1髋部外伤

以股骨颈骨折并发股骨头坏死者最为多见，约占到该类骨折的30％。 K.E.Nikolopoulos等报道在84例股骨颈骨折内固定术后的病人中，平均随访4.7年后发现46名无移位骨折的病人中9人发生ANFH，2人发生骨不连；35名有骨折移位的的病人中15人发生ANFH，6人发生骨不连。

自从法国人Welfling于1951年首先提出非创伤性股骨头坏死的概念以来，人们对于由创伤以外的因素导致的股骨头坏死的研究愈来愈广泛。

2.2激素

经过多年的动物实验和临床研究，已形成多种学说和假说，其中脂栓学说、骨内高压学说、骨细胞脂肪沉积学说、微血管损伤学说、骨质疏松学说、细胞毒作用学说、血管和血液动力学说等在一定程度上已被人们所接受。

2.2.1脂肪栓塞学说

Phemister首先提出脂肪栓塞学说可能是骨缺血的原因，Jones，Takuaki

Yamamoto国内王坤正、黄公怡、李子荣等都在临床病人坏死股骨头内或在动物实验性股骨头坏死骨质内发现了大量的脂肪栓子，栓子位于终末动脉，也可以因为血管内压力通过毛细血管进入小静脉一侧，由于骨的微循环是半闭合的，坚硬壳内的管道系统，不像其他组织的的微循环有扩张余地，血管舒缩受骨组织的限制而失去代偿能力，所以当脂肪栓子形成时，血管压力增高堵塞。

2.2.2 骨细胞脂肪变性坏死学说

使用皮质激素后股骨头内骨细胞质内出现脂质沉着，脂质增多后逐渐融合成大的脂滴，形成细胞内占位，压迫细胞核及其它细胞器，干扰细胞的正常生理功能，最后出现核固缩、边聚、裂解直至细胞凋亡。Moran认为骨细胞脂肪变性时ANFH的主要因素。

在高倍电镜下观察，骨细胞的脂质沉积可分为三个阶段：

1、早期 骨细胞外间质脂肪沉积，可看到细胞的伪足。

2、中期 骨细胞内外同时出现脂质沉着，是由于骨细胞对细胞外逐渐增多的脂质进行主动吞噬、包裹的结果

3、后期 骨细胞内脂质沉积。

高脂血症患者亦易发ANFH，然而关于脂质是怎样跨越细胞膜而进入细胞质确切机制仍不为人们确切了解。

2.2..3骨内高压及静脉瘀滞学说

Larson等早在1938年便报道了骨内压增高与骨坏死有密切的联系。Ficat等报道Ⅰ、Ⅱ期的股骨头坏死病人经减压术后平均7.9年随访，91.7％的病人股骨头停止坏死和好转。Wang G J等人在激素性兔股骨头坏死模型中发现8周后股骨头内压由25cmH2O升至60cmH2O。并用放射性微粒技术测量实验组和对照组股骨头血流速度，发现二者有显著性差异。并且股骨头的微循环解剖构造表明静脉数量超过动脉数量数倍，血液易于瘀滞。这些进一步说明骨内高压和血流变慢确实与激素性股骨头缺血坏死有着必然的联系。

2.2.4微血管损伤学说

激素使用引起体内高血脂，脂肪分解，血中游离脂肪酸(FFA)增多，同时合并血内，骨内前列腺素E2，增多，导致血管炎症和损伤，另外由于自身免疫性疾病引起抗原－抗体复合物在血管壁沉积，同样可引起血管壁损伤和炎症。股骨头内的小动脉为终末动脉，一旦损害则侧枝循环难以代偿，由此造成缺血而导致ANFH.动物实验和临床上切除的标本都显示骨坏死标本中软骨下骨和松质骨内小动脉结构破坏，主要表现为动脉中层退行性变，平滑肌细胞坏死、弹性纤维断裂和内膜增生。Jones认为由于骨髓内脂肪细胞代谢和形态学改变，堵塞终末动脉，损伤血管内皮细胞，PGE2与TXA2升高引起血小板活性增高，致使血管内发生凝血，继发纤溶，发生缺血再灌注损伤，氧自由基损伤血管内皮细胞，造成骨髓细胞之间的微细出血及红细胞外渗，并伴有含铁血黄素的沉积。短期内摄入大量激素可引起血液流变学异常。表现为全血粘度血浆粘度及红细胞聚集性明显增高，血液呈高凝滞状态。致使局部缺血低氧及酸中毒，血小板聚集，发生血管内凝血（IC），在不伴有血栓存在的情况下即可引起血管闭塞导致ANFH.

2.2.5骨质疏松学说

激素能够降低卵巢、睾丸、肾上腺的性激素合成与分泌，减少肠胃钙吸收，增加肾脏钙排泄，间接刺激甲状旁腺功能亢进，造成体内高血钙，使肠道吸收钙障碍，从而使骨质进一步减少。同时激素能够直接抑制成骨细胞的功能，并直接刺激破骨细胞的活动，增加骨组织对PTH和1，25－（OH）2-D3 的敏感性，在总体上致使骨盐丢失、骨质疏松，骨小梁发生轻微骨折。长期负重下，受力区会出现塌陷，骨髓细胞和毛细血管被压，导致ANFH

2.2.6 细胞毒作用

Warner等认为激素诱导的ANFH是激素对股骨头骨细胞的直接细胞毒作用。

2.3过量饮酒

酒精性骨坏死发生机制目前仍不确切主要有以下几种学说：

2.3.1脂肪栓塞学说

饮酒可导致高脂血症，当周围循环中的脂肪物质增多聚集成脂肪球，使血流变滞缓，栓塞于股骨头微循环动脉导致ANFH.另外,脂质可以跨越细胞膜而进入骨细胞质，造成骨细胞的坏死，然而具体机制还不是很清楚。

2.3.2脂质代谢紊乱

酒精代谢产物在体内增多可使自由基增多导致自由基的主要清除剂之一的SOD活性下降。而自有基具有强烈的引发之脂质过氧化作用，使LPO的发应增强，膜受体，蛋白酶和离子通道的功能障碍。细胞膜和亚细胞器是过氧化质的主要损伤部位，通过影响细胞膜的通透性导致血管内皮细胞损伤，小动脉发生纤维变性和粥样硬化，导致ANFH。同时由于血中FFA及前列腺素均升高，这两种物质致使血管通透性发生改变，亦可加速ANFH的发生。

2.3.3脂肪细胞增殖肥大和骨细胞的脂肪变性

2.2.4长期饮酒会产生一种类似夏科氏关节病的作用，使正常的保护性疼痛反应减弱，当有骨质疏松时，易造成负重关节的塌陷坏死；另长期饮酒亦可导致骨质疏松。

2.4 吸烟

研究表明吸烟对骨坏死有正向作用，有以下几种机制：

2.4.1低纤溶

吸烟会降低激活血纤溶酶原活化剂的活性，若伴有家族性低纤溶和凝血功能异常则更易导致ANFH，同时，成人主动吸烟还可以通过凝血酶原通路促使血小板凝集和血红蛋白羧基化。

2.4.2骨质疏松

2.4.3自由基增多

吸烟时摄入体内大量自由基（NO化物等）加快了体内氧化和抗氧化的过程，使V-C V-E,β－CAR消化增加，红细胞自过氧化物歧化酶活性降低，过氧化质含量增高，导致体内氧化和过氧化平衡失调。自由基反应加剧。

2.4.4过敏性反应

吸烟可引起人体的变态反应性疾病，导致血管内凝血，易发生ANFH

2.5

减压病（潜水病）　隧道或沉箱工作者、海军潜水员及贝类潜水员中的发病率约为20％。深水工作时吸入压缩空气后，血液中及组织内含高浓度氮，当潜水员快速上浮而迅速减压时，可使髓内血管发生阻塞而导致骨缺血坏死。同样，高空飞行员从正常大气压迅速上升至低氧压环境时，亦可发生类似情况。

2.6　放、化疗　女性宫颈癌行放疗时，盆腔附近为多次放射集中区。大剂量照射可直接杀伤骨髓细胞和骨细胞，还能引起骨内动脉炎，后期可出现动脉管腔狭窄或闭塞而导致骨坏死。A. G. Macdonald 和J. D. Bissett曾报道前列腺癌病人接受去乙酰环丙氯地孕酮醋酸盐和放射治疗后发生ANFH的病例「24」

2.7　镰状细胞病　因血红细胞畸形并失去其柔软性和变形性，以致无法通过毛细血管和血管窦交界处，导致血管内梗塞，此外还因血粘稠度增加、血流停滞、骨髓纤维化、髓腔变窄而出现广泛的坏死。