股骨头坏死的诊疗综述

1股骨头坏死的诊疗综述2015—11--22摘要：股骨头坏死可导致髋关节进行性损伤。目前股骨头坏死的病因并不清楚，但可能的危险因素包括：激素使用，嗜酒，创伤，凝血功能异常等。股骨头坏死部位的大小，部位等是疾病进展的预测因素，可通过MRI进行准确的评估。内科药物和生物物理疗法治疗股骨头坏死疗效尚不确切，远期需要更多的研究。手术是治疗股骨头坏死的金标准，手术方案的选择取决于患者个体因素和病灶的特征。对年轻而无股骨头塌陷的患者可行保留股骨头，行单纯股骨头减压，或者股骨头减压联合带血管蒂植骨、骨形态蛋白、干细胞，或者环形截骨进行治疗。若出现股骨头塌陷，髋关节置换术是最佳的治疗方案。股骨头坏死通常影响30-50岁年龄段的人群。文献报道，在美国，年人均发生率在2万-3万之间，约有5%-12%的髋关节置换患者诊断为股骨头坏死。尽管临床研究证明有较多的股骨头坏死危险因素，但目前其具体的临床病理过程仍不清楚。该病持续进展，可导致股骨头塌陷和髋关节的破坏。临床上有多种非手术治疗方式，但是手术治疗仍是股骨头坏死治疗的基石。目前对保留股骨头的最佳手术方式仍存在较多争议；并且，对于部分患者，该疾病存在持续进展的可能，保留股骨头最终仍可能出现塌陷。病因和病理尽管目前已经发现多个股骨头坏死的危险因素，但其具体的病因和病理过程仍不清楚（表1）。细胞死亡是大部分病变最终的结局，而造成细胞死亡的因素包括：缺血，直接的细胞毒性，干细胞分化异常等（表2）。表1：股骨头坏死的危险因素创伤糖皮质激素凝血功能障碍2血红蛋白病骨减压现象自身免疫性疾病贮积病吸烟高脂血症表2：股骨头坏死的病理学原因缺血血管破裂股骨头骨折髋关节脱臼外科手术血管受压骨髓脂肪浸润、糖皮质激素、酒精造成骨间压力增长股骨头供血动脉收缩血管阻塞血栓形成血栓形成倾向低水平的蛋白C和S活化蛋白C耐受或凝血因子V突变高水平的同型半胱氨酸eNOS基因多态性低纤溶性高PAI活性，PAI-1基因多态性高水平脂蛋白a血栓栓塞脂肪颗粒、空气镰状红细胞阻塞直接细胞毒性药物辐射氧化应激间充质干细胞分化异常促进脂肪形成、抑制骨生成eNOS-内皮型一氧化氮合酶3PAI-纤溶酶原激活物抑制剂缺血缺血的原因可能是血管破坏，压迫，挛缩或者血管堵塞。股骨头周围血管网的破裂可以导致创伤性股骨头坏死，约15-50%的移位性股骨颈骨折和10%-25%的髋关节脱位患者后期容易出现股骨头坏死。骨髓腔内脂肪浸润（激素使用或者嗜酒）或者髋关节内压力增高可导致血管压迫。股骨头骺动脉的血管挛缩可以因为使用激素而加重。血管内阻塞可以是因为血栓，脂肪或者气体栓塞，或者镰状红细胞聚集。多个血液系统疾病的最终结果是出现血管内的血栓形成趋势或者溶解血栓的能力下降。Zalavras等人的研究发现，凝血功能异常，如低蛋白C，低蛋白S，高脂蛋白和高V-W因子水平在特发性股骨头坏死（10/17,59%）和继发性股骨头坏死（32/51,63%）患者中的比例比正常患者中的高（3/36,8%）。目前研究者对股骨头坏死的基因因素产生了较多的兴趣。但目前临床上对哪些基因可以导致股骨头坏死仍不明确。直接细胞毒性和干细胞分化异常细胞的直接损伤方式包括放射，化疗，或者氧化应激等。Lee等人的研究发现，股骨头坏死患者近端股骨来源的间充质干细胞数量要少于骨关节炎的患者。多因素作用过程但是，有意思的是，并非每一个股骨头坏死的患者均暴露于疾病发生的危险因素中。此外，对暴露于危险因素的患者，仅有少部分出现了股骨头坏死，Lieberman等人的研究发现，暴露于大剂量激素治疗的患者中，仅有部分患者出现股骨头坏死。上述事实提示，股骨头坏死的发生可能是多因素作用的结果。诊断和评估对股骨头坏死的早期诊断可以为疾病治疗提供较长的时间窗，使患者获得较好的功能预后。若患者早先有股骨头坏死危险因素的暴露，则需要高度怀疑该疾病。4临床表现股骨头坏死早期可没有临床症状。若疾病进展，出现症状，则最常见的表现为腹股沟区域的疼痛，疼痛可向同侧臀部或膝关节放射。患者早先的病史可以为诊断提供帮助。体格检查可发现，患侧髋关节正常，或有运动功能受限和运动时疼痛，特别是患肢内旋受限并诱发疼痛。患肢内旋受限往往提示股骨头塌陷。影像学诊断诊断股骨头坏死的影像学基本手段是前后位和侧位X片及MRI。影像学X片在股骨头坏死早期可以是正常的，和后期可出现典型的改变，如股骨头囊性变和边缘骨硬化。X线上的双月征是股骨头内软骨从软骨下骨上剥离并钙化，往往提示功能预后不良（图1A）。股骨头扁平早期改变较轻微，可能仅在一个位相上的X片上可见（图1B）。股骨头进行性变平和髋关节退行性改变在股骨头坏死的中后期可见。5图1：左髋侧位片时新月征（A），左髋正位片，箭头示股骨头塌陷变平MRI诊断股骨头坏死的准确性和特异性极高，可达99%，是目前诊断股骨头坏死的金标准。T1相上单线征提示骨坏死界面，T2相上双线征提示坏死骨界面富血管肉芽组织增生（图2）。图2：右髋冠状位MRIT1相，箭头所示单一低信号区域提示骨坏死区域6股骨头坏死需要和髋关节一过性骨质疏松症（Transientosteoporosisofhip,TOH）鉴别。这类疾病通常影响孕期妇女和50-60岁的男性，表现为严重的腹股沟区域疼痛和抗痛步态，在MRI上可见骨髓水肿，信号延伸至股骨颈和股骨干骺端。两种疾病鉴别诊断的一个要点是，TOH是一种自限性的疾病，在一段时间后该病可自行缓解。股骨头坏死的分型和分期目前股骨头坏死的分型方法较多（表3）。宾夕法尼亚大学股骨头坏分期系统将MRI上股骨头坏死的范围，位置和程度作为一个评价指标纳入，具有积极的指导意义。表3：股骨头坏死分型和分期方法FicatandArlet分期分型I期正常II期骨硬化或囊性病变A无新月征B软骨下塌陷（新月征），股骨头无累及III期股骨头塌陷或压扁IV期骨关节炎、关节间隙啊减小伴关节塌陷Steinberg分期法（宾夕法尼亚大学分期法）O期怀疑股骨头坏死，X线片、骨扫描和MRI表现正常或非诊断性Ⅰ期X线片正常，骨扫描和（或）MRI异常Ⅰ-A轻度，MRI股骨头病损范围小于15%Ⅰ-B中度，MRI股骨头病损范围15-30%Ⅰ-C重度，MRI股骨头病损范围大于30%Ⅱ期X线片显示股骨头内囊变和硬化变等异常表现。Ⅱ-A轻度，X线片股骨头病损范围小于15%。Ⅱ-B中度，X线片股骨头病损范围15-30%。Ⅱ-C重度，X线片股骨头病损范围大于30%。Ⅲ期软骨下骨折产生新月征，X线片上表现为软骨平面下1-2㎜处的细小透亮线,延伸到整个坏死范围。Ⅲ-A轻度，软骨下塌陷（新月征）占关节面小于15%。7Ⅲ-B中度，软骨下塌陷（新月征）占关节面15-30%。Ⅲ-C重度，软骨下塌陷（新月征）占关节面大于30%。Ⅳ期股骨头关节面塌陷。Ⅳ-A轻度，关节面塌陷小于15%或压缩小于2㎜。Ⅳ-B中度，关节面塌陷15-30%或压缩2-4㎜。Ⅳ-C重度，关节面塌陷1大于30%或压缩大于4㎜。Ⅴ期髋关节间隙狭窄和(或)髋臼软骨发生改变。Ⅵ期股骨头和髋关节进一步退行性改变，关节间隙逐渐消失，关节面显著变形。自然病史和预后的预测因子症状性股骨头坏死可呈现持续进展。其进展的预测因子包括：股骨头坏死病灶的范围，坏死病灶在股骨头上所处的位置，近端股骨骨髓MRI上水肿的程度。股骨头坏死的范围是预测股骨头塌陷的因素。可通过MRI的轴位或者矢状位来评估坏死面积的大小（改进的Kerboul法，图3）。图3：改良Kerboul股骨头坏死范围测量方法。在正中冠状位（A）和正中矢状位（B）上股骨头坏死区域和股骨头圆心位置组成的角度大小之和即股骨头坏死大小。其计算方法参考Ha等人发表与2006年JBJSam版88期上的一篇文章。Ha等人对37例股骨头坏死而行将塌陷的患者进行影像学分析发现，23例（62%）患者有临床症状，按患者接受治疗的方法（保守及股骨头减压）的不同，8对患者进行随访，终点事件为患者股骨头塌陷，或者随访至少5年时股骨头无塌陷发现，Kerboul法测量联合坏死角度小于190度的4例患者股骨头均无塌陷。而4/8例联合坏死角度在190-240度的患者出现了股骨头塌陷；25例联合坏死角度超过240度的患者均出现了股骨头塌陷。而治疗方式（保守或者股骨头减压）对股骨头是否塌陷无显著影响。Nishii等人对35例，54个股骨头坏死而无塌陷的患者进行最少为5年的随访研究发现，股骨头坏死范围较广泛（超过2/3的股骨头负重区域股坏死）的患者和股骨头坏死区域较小的患者相比，其发生股骨头塌陷和股骨头塌陷进展（塌陷超过2mm）的概率显著增高。有趣的是，对股骨头坏死区域小于股骨2/3负重面的8/9例患者，发现其临床症状在随访过程中有所改善，股骨头坏死无明显进展。近端股骨骨髓水肿是股骨头塌陷的一个危险因素。Ito等人对83例无症状或仅有轻微症状的MRI诊断为股骨头坏死患者进行随访的研究发现，最终有36例（43%）患者出现了临床症状，并发生了股骨头塌陷。而通过相关性分析发现，在诊断股骨头坏死的首次MRI上出现骨髓水肿信号和股骨头塌陷进展呈现显著相关性。所有21例首次MRI检查有水肿信号改变的患者最终均出现了临床症状或股骨头塌陷，而相应的无骨髓水肿信号的患者出现临床症状或者股骨头塌陷的比例仅为24%（15/62例）。目前研究无症状性股骨头坏死临床功能预后的研究较少。Hernigou等人在一项对40例无症状性股骨头坏死（病灶小于10%的股骨头）的前瞻性研究中，作者对所有患者进行了最低长达10年的随访，发现，35/40例患者最终出现了临床症状，其中29/40例患者出现了股骨头塌陷。但是，Nam等人进行的至少5年的随访研究则发现，43/105（41%）例患者无临床症状，而仅有62/105（59%）例患者出现了疼痛和股骨头塌陷。首次就诊时不同大小的病灶其发生股骨头塌陷的概率分别为小病灶（30%的股骨头体积）5%，中等病灶（30%-50%）46%，大病灶（50%）83%。9两个研究均发现，股骨头坏死患者，疼痛症状的发生要早于股骨头塌陷。一项对保守治疗患者的系统评价发现，在平均53月的随访中，仅28%的患者无影像学进展，仅33%的患者最终无需手术治疗。治疗方案1.非手术治疗股骨头坏死非手术治疗方法如观察，保护下负重等对患者的作用十分有限。唯一的例外是，对小病灶，无症状的股骨头坏死，可以考虑行随访至出现临床症状。生物物理疗法和药物疗法生物物理疗法，如体外冲击波，电脉冲等均有用于股骨头坏死的治疗中，但是目前文献报道的效果不一，意义有限。在Wang等人完成的一项随机研究中，比较了体外冲击波和股骨头减压治疗股骨头坏死的效果，平均随访25月，体外冲击波组疼痛和髋关节Harris评分均有显著改善。药物治疗措施，如抗凝，降脂药物，双磷酸盐，生长因子，抗氧化剂，血管活性药物，激素等均有应用于股骨头坏死的治疗中。但是，目前仅极有限的临床文献报道阐述上述药物治疗股骨头坏死的有效性。依诺肝素对有凝血功能相关问题的股骨头坏死患者可能有所帮助，但对其他原因引发的股骨头坏死的患者并无帮助。目前有两个临床研究评估了阿伦磷酸治疗早期股骨头坏死的疗效，结论不一。Lai等人对治疗的患者进行了24月的随访，发现阿伦磷酸可以显著缓解疾病进展和股骨头塌陷（塌陷率为2/29，7%），而对照组塌陷率高达76%（19/25例）。但是Chen等人的研究则发现，无论是否使用阿伦磷酸均不会改变患者疾病最终临床功能预后。鉴于目前临床上缺乏支持药物治疗股骨头坏死的高级别临床证据，后期需要更近一步的研究。2.手术治疗10手术治疗股骨头坏死可以大体分为两类：保留股骨头的保头手术及髋关节置换术，遗憾的是，目前临床上并没有股骨头坏死治疗的一个统一标准。保头手术包括：股骨头减压；股骨头减压+带血管蒂腓骨植骨、无血管蒂腓骨植骨、股骨内注射干细胞、生物辅助因子、或者钽金属棒；环形截骨。髋关节置换包括：全髋置换和髋关节表面置换。2.1股骨头减压股骨头减压治疗在早期的股骨头坏死患者中使用较多，其基本原理是通过在股骨头上开放通道，降低股骨头压力，恢复血运，并改善疼痛症状。可通过在股骨头上开放一个大