唐 杰

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530022）

股骨頭壞死發(fā)病機(jī)制及保髖手術(shù)治療的相關(guān)研究進(jìn)展

唐 杰

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530022）

股骨頭缺血性壞死是骨科常見病與多發(fā)病，隨著年輕患者數(shù)量逐年增多，近年來呈上升趨勢，其發(fā)病機(jī)制及保髖手術(shù)治療越來越被人們引起重視，是近幾年研究的熱門話題。

股骨頭壞死；保髖治療；發(fā)病機(jī)制

股骨頭缺血性壞死（osteonecrosis of the femoral head，ONFH）是臨床常見的骨科疾病，也是骨科難治性疾病之一，好發(fā)于25～55歲的青壯年男性，主要是因?yàn)楣?yīng)股骨頭的血管遭到破壞而導(dǎo)致股骨頭骨質(zhì)、骨細(xì)胞的缺血性壞死，是一種發(fā)展較緩慢的漸進(jìn)性疾病[1-3]。臨床上根據(jù)其發(fā)病病因，總體可分為創(chuàng)傷性與非創(chuàng)傷性兩大類，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多樣，目前尚未明確，治療方法主要是保守治療和手術(shù)治療，本文通過查閱大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，圍繞非創(chuàng)傷性O(shè)NFH發(fā)病機(jī)制及治療方法進(jìn)行分析總結(jié)，將近年來股骨頭壞死相關(guān)問題研究進(jìn)展做一綜訴。

1 非創(chuàng)傷性O(shè)NFH發(fā)病機(jī)制的概述

非創(chuàng)傷性 ONFH主要可分為激素性 ONFH和酒精性O(shè)NFH兩種，前者最早在1953年由Pietrogrande首次提出[4]，此后人們開始認(rèn)識到糖皮質(zhì)激素的使用與股骨頭壞死相關(guān)。此外，隨著飲酒人數(shù)的增多，長期大劑量酗酒導(dǎo)致的酒精性O(shè)NFH呈趨勢逐年增高，Moon[5]等通過14年的研究發(fā)現(xiàn)，長期酗酒不但可能導(dǎo)致ONFH甚至可發(fā)生膝部及其他部位的多發(fā)性骨壞死。對于二者的發(fā)病機(jī)制目前尚不十分清楚，臨床與大量實(shí)驗(yàn)研究提出了脂質(zhì)代謝紊亂、骨髓間充質(zhì)細(xì)胞成脂分化、血管內(nèi)凝血、細(xì)胞凋亡、二次碰撞、骨內(nèi)壓增高、骨質(zhì)疏松、基因水平的改變等諸多學(xué)說，目前脂質(zhì)代謝紊亂、細(xì)胞凋亡及血管內(nèi)凝血學(xué)說得到比較廣泛的認(rèn)可。

1.1 脂質(zhì)代謝紊亂學(xué)說

已有大量研究證實(shí)，無論是激素性 ONFH還是酒精性O(shè)NFH體內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂是其重要的發(fā)病機(jī)制，二者共同的特點(diǎn)是脂肪球在髓腔內(nèi)過多的堆積，造成骨髓局部廣泛性的缺血改變，從而導(dǎo)致 ONFH。研究顯示，在激素和酒精的作用下，患者肝臟內(nèi)的脂肪增多，超出了肝臟正常代謝能力，低密度脂蛋白、三酰甘油、膽固醇水平升高而引起高脂血癥，未能代謝的脂肪以栓子形式釋放入血，附著于髓腔內(nèi)動脈壁上，其溶解產(chǎn)物可一起炎癥反應(yīng)，從而對骨質(zhì)造成損害[6-7]。有動物實(shí)驗(yàn)研究[8]通過在家兔股骨頭注射腎上腺皮質(zhì)激素后，顯微鏡下發(fā)現(xiàn)了髓腔內(nèi)血管有大量脂肪球的聚集，而未注射的一組家兔并為發(fā)現(xiàn)脂肪球，髓腔內(nèi)脂肪球大量堆積導(dǎo)致髓內(nèi)缺血的改變，證實(shí)了脂質(zhì)代謝紊亂誘發(fā)了ONFH。Nozaki[9]等研究表明，普伐他丁通過調(diào)節(jié)動物脂質(zhì)代謝功能從而起到了對股骨頭的保護(hù)作用，抑制了大鼠ONFH的發(fā)生。Weldon D、Asano T[10-11]等研究發(fā)現(xiàn)，高血脂癥患者，通過長期服用降血脂類的藥物能有效降低股骨頭壞死的發(fā)生率，該結(jié)果從側(cè)面證實(shí)脂質(zhì)代謝紊亂與ONFH的關(guān)系。

1.2 細(xì)胞凋亡學(xué)說

細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死不同，不是一個被動過程，而是一個主動性、程序性的死亡過程[12]。其病理過程目前亦不是十分清楚，Kerachian MA[13]等通過研究發(fā)現(xiàn)，凋亡小體的出現(xiàn)

是誘發(fā)細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵因素，染色質(zhì)凝聚化和外周化、不同程度的細(xì)胞質(zhì)致密化、細(xì)胞質(zhì)在胞漿內(nèi)數(shù)量的減少等因素促使凋亡小體逐步形成。較早Weinstein等[14-15]就發(fā)現(xiàn)，在因使用激素引起的股骨頭壞死而行髖關(guān)節(jié)置換的患者中，其股骨頭內(nèi)發(fā)現(xiàn)有大量凋亡的骨細(xì)胞，而其他行同樣手術(shù)的患者（外傷性損傷：如股骨頸骨折等）的股骨頭內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)凋亡的骨細(xì)胞。Bejar、Calder[16-17]等的研究也發(fā)現(xiàn)在酒精性 ONFH和激素性O(shè)NFH的患者股骨頭中存在大量凋亡的成骨細(xì)胞與骨細(xì)胞，這些研究都表明，無論是酒精性 ONFH或是激素性O(shè)NFH，細(xì)胞凋亡是其一項(xiàng)重要而明確的發(fā)生機(jī)制。除了臨床試驗(yàn)，大量動物實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了上訴觀點(diǎn)，有研究發(fā)現(xiàn)，接受激素注射的兔子股骨頭軟骨骨小梁在鏡下觀察到變細(xì)，并在骨損傷的初級階段，通過對骨小梁周圍的特殊染色發(fā)現(xiàn)了成骨細(xì)胞及骨細(xì)胞凋亡[18]。由此可見，細(xì)胞凋亡是激素性O(shè)NFH及酒精性O(shè)NFH重要病理因素之一，激素及酒精誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡是股骨頭壞死及骨壞死的潛在性因素，并已經(jīng)在臨床試驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn)中得到了相應(yīng)的證實(shí)。

1.3 血管內(nèi)凝血學(xué)說

有關(guān)骨壞死的血管內(nèi)凝血學(xué)說早在19世紀(jì)70年代就有學(xué)者提出，相較于脂質(zhì)代謝紊亂學(xué)說和細(xì)胞凋亡學(xué)說，血管內(nèi)凝血被認(rèn)為是 ONFH發(fā)生的直接因素，在臨床試驗(yàn)中，ONFH患者的股骨頭標(biāo)本病理檢查發(fā)現(xiàn)大量血栓存在于其微血管內(nèi)。在動物實(shí)驗(yàn)中Beckmann[19]等研究發(fā)現(xiàn)某些抗凝藥物如依諾肝素可抑制ONFH的發(fā)生及發(fā)展。Jones[20]等在臨床股骨頭壞死標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)了脂肪栓子和纖維蛋白血栓，這為血管內(nèi)凝血學(xué)說提供了有力的組織學(xué)證據(jù)。無論是激素性 ONFH還是酒精性O(shè)NFH血管內(nèi)凝血學(xué)說已逐步在臨床和動物實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)并被人們所接受。

2 ONFH的保髖手術(shù)治療

作為骨科的常見的致殘性疾病，其大致的致病過程大致可歸納為壞死-修復(fù)-塌陷-髖骨關(guān)節(jié)炎。塌陷主要發(fā)生與此過程的中后期，有研究表明，塌陷導(dǎo)致了股骨頭負(fù)重區(qū)的不可逆損傷，在這一階段之前應(yīng)及早治療，否則一旦進(jìn)展到髖骨關(guān)節(jié)炎則保髖治療已效果不佳，最終不得不行關(guān)節(jié)成形術(shù)[21]，因此，塌陷為本病保髖手術(shù)治療至關(guān)重要的一環(huán)。如何在股骨頭塌陷發(fā)生之前進(jìn)行行之有效的手術(shù)保髖治療成為該病當(dāng)前治療的首要任務(wù)，雖然人工關(guān)節(jié)成形術(shù)被認(rèn)為是治療髖骨關(guān)節(jié)病的有效方法，但由于本病發(fā)病年齡較輕，選擇關(guān)節(jié)成形術(shù)治療其遠(yuǎn)期不可避免面臨翻修、甚至多次翻修的風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)實(shí)。因此，在ONFH發(fā)生的早期階段，也就是股骨頭發(fā)生塌陷之前，進(jìn)行及時(shí)有效的保髖治療具有很高的臨床和社會價(jià)值[22-23]。目前在臨床上應(yīng)用較多且被臨床醫(yī)師認(rèn)可的保髖治療手術(shù)方式主要有髓芯減壓術(shù)、細(xì)胞移植術(shù)、鉭棒植入術(shù)、骨移植術(shù)等。

2.1 髓芯減壓術(shù)

在諸多ONFH治療方法中，髓芯減壓術(shù)是臨床應(yīng)用較多、較主流的保髖治療手術(shù)之一。其原理是通過鉆孔的方式已達(dá)到對股骨頭髓腔減壓的目的，清除股骨頭內(nèi)壞死的囊性病變及病灶死骨，這一過程有助于刺激成骨細(xì)胞及血管的形成，促進(jìn)壞死區(qū)域的修復(fù)，在治療早期ONFH患者中，髓芯減壓術(shù)能達(dá)到滿意的即時(shí)及中遠(yuǎn)期效果。馮賓[24]等以髓芯減壓配合同種異體骨打壓植骨術(shù)對39例（46髖）ONFH患者進(jìn)行治療，術(shù)前按國際骨循環(huán)研究會分期對患者進(jìn)行分期，結(jié)果術(shù)后療效評價(jià)，總優(yōu)良率為65%，早期ONFH的優(yōu)良率為78%，得出髓芯減壓聯(lián)合同種異體骨打壓植骨術(shù)治療國際骨循環(huán)研究會分期早期患者可獲得更高的優(yōu)良率。朱旭日[25]等分別以髓芯減壓打壓植骨腓骨支撐術(shù)（A組）和頭頸部開窗打壓植骨術(shù)（B組）治療30例（40髖）已經(jīng)確診的早中期ONFH患者，術(shù)后平均獲得隨訪24個月，比較兩組術(shù)后療效，結(jié)果A組術(shù)后一周VAS評分低于B組，兩組末次隨訪時(shí)髖關(guān)節(jié)功能Harris評分、疼痛評分、關(guān)節(jié)活動度評分A組均高于B組，A組ARCO分期中ⅡB期患者髖關(guān)節(jié)功能Harris評分高于B組，三項(xiàng)比較結(jié)果皆有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。得出該治療方法較股骨頭頸部開窗植骨術(shù)好，可有效改善髖關(guān)節(jié)功能。Etemad[26]等通過臨床研究，將早期ONFH病人經(jīng)髓芯減壓治療，術(shù)后進(jìn)行VAS疼痛評分，得出Ⅰ期及ⅡA患者疼痛及髖關(guān)節(jié)活動度改善明顯，且該術(shù)式操作便捷、不良反應(yīng)及創(chuàng)傷較小，值得臨床推廣運(yùn)用。Karimi-Mobarake[27]等通過對20例分別行髖關(guān)節(jié)置換（THA）和髓芯減壓術(shù)的患者進(jìn)行術(shù)后療效對比，其中THA占65%，髓芯減壓占35%，術(shù)后隨訪2年，得出髓芯減壓術(shù)對于中央型病灶相對于邊緣型更易清楚，療效更好。

2.2 細(xì)胞移植術(shù)

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，細(xì)胞移植已經(jīng)被視為治療臨床中許多難治性疾病的一種有效方法。因?yàn)楦鞣N低分化的細(xì)胞具有良好的生長活性，當(dāng)這些細(xì)胞被植入壞死區(qū)域，可以促進(jìn)其微環(huán)境的改善及骨分化生長的作用，此外，被移植的細(xì)胞因?yàn)槠涮囟üδ?，不僅能修復(fù)受損部位的功能，而且能避免自身及藥物應(yīng)用帶來的毒副作用[28]。Mao[29]等對62例OFNH患者進(jìn)行股骨頭內(nèi)動脈骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞灌注治療，結(jié)果治療后恢復(fù)率達(dá)92.31%，臨床效果滿意，得出通過動脈灌注間充質(zhì)細(xì)胞治療早期OFNH是一種安全有效的方法。Cai等[30]用骨髓單細(xì)胞及異體間充質(zhì)干細(xì)胞對30例OFNH(49髖）治療，術(shù)后隨訪12個月及影像學(xué)評估及髖關(guān)節(jié)功能評分，結(jié)果患者疼痛及髖關(guān)節(jié)功能活動明顯改善，術(shù)后 3、6、9、12月疼痛緩解率較高，得出自體骨髓細(xì)胞和異體間充質(zhì)干細(xì)胞移植對治療OFNH療效肯定，無不良反應(yīng)的結(jié)論。Sen等[31]40個病人中51例ONFH患者隨機(jī)分為2個治療組，其中A組（25例）給予單純髓芯減壓治療，B組（26例）給予髓芯減壓聯(lián)合骨髓間充質(zhì)細(xì)胞移植治療，術(shù)后兩組病人均隨訪12-24個月，給予髖關(guān)節(jié)Harris評分、影像學(xué)（X線、MRI）等評估，結(jié)果顯示：采用髓芯減壓聯(lián)合骨髓間充質(zhì)細(xì)胞移植治療組（B組）Harris評分高于單純髓芯減壓術(shù)（A組），術(shù)后患者髖關(guān)節(jié)疼痛及活動度改善B組亦優(yōu)于A組。雖然細(xì)胞移植在治療OFNH的部分臨床研究中取得了較滿意的療效，但其治療手段及方法目前還處于研究發(fā)展階段，存在許多問題急需解決，諸如如何預(yù)防新生血管再次發(fā)生狹窄、影響干細(xì)胞在病灶內(nèi)

增殖分化的因素等等。

2.3 鉭棒植入術(shù)

鉭棒是多孔鉭金屬重建棒的簡稱，其力學(xué)原理是為股骨頭及軟骨下骨板提供支撐[32]，從而易于軟骨的修復(fù)和塑性，使骨爬行替代修復(fù)骨壞死，其生物相容性很高，因其孔隙較多，術(shù)后新生骨及血管長入明顯，可阻止或延緩骨壞死的進(jìn)展。陳晶等[33]運(yùn)用鉭棒進(jìn)行80髖65例早期ONFH患者的治療和觀察，術(shù)后隨訪時(shí)間3～6年，平均4年，其結(jié)果顯示：股骨頭生存率可達(dá)90%，其中SteinbergⅠ、Ⅱ、Ⅲ期生存率分別為100% 、95%、 73%，報(bào)道8例術(shù)后6-8個月出現(xiàn)股骨頭塌陷，其余各髖良好，末次隨訪X線片假體位置良好，得出鉭棒植入術(shù)是治療早期ONFH的有效手段，其中遠(yuǎn)期療效滿意。王金星等[34]報(bào)道了聯(lián)合髓芯減壓、鉭棒植入及細(xì)胞移植治療早期ONFH的治療和觀察，其中105髖84ONFH患者，平均隨訪 2年，評價(jià)各組股骨頭塌陷率，得出三種治療方式聯(lián)合治療早期ONFH療效理想。近年來亦出現(xiàn)過鉭棒植入術(shù)后出現(xiàn)骨折的報(bào)道，由于病人骨密度及手術(shù)技巧的不甚完善，鉭棒植入存在一定的骨折風(fēng)險(xiǎn)[35]。Nadeau等[36]進(jìn)行18例髖鉭棒植入術(shù)后療效觀察，出現(xiàn)一例病例 4個月后鉭棒周圍骨折。但總體來說，鉭棒植入具有骨細(xì)胞及血管長入快的一系列優(yōu)點(diǎn)，能較好解決患者癥狀，患者中遠(yuǎn)期療效也較滿意。

2.4 骨移植術(shù)

植骨術(shù)通過植入新骨或異體骨，可促進(jìn)新生骨質(zhì)的生長，從而減少股骨頭因缺血引起的壞死，避免股骨頭塌陷。同時(shí)，植入帶旋髂深血管和松質(zhì)骨的髂骨瓣移植可提高股骨頭血供，并提供必要的生物力學(xué)支撐，植入帶有“生命”的骨組織填充代替壞死腔隙，可降低骨內(nèi)高壓，緩解疼痛，去除壞死炎癥病灶，因植入后血運(yùn)的改變[37]，有利于股骨頭內(nèi)血管的爬行替代及新生骨的形成。梁保黨等[38]對58例（64髖）成人早期ONFH患者分為2組，并分別采用髓芯減壓術(shù)與開窗減壓帶蒂骨瓣移植術(shù)治療，其中A組28例（32髖）采用髓芯減壓植骨術(shù)，B組30（32髖）采用開窗減壓帶蒂縫匠肌骨瓣移植術(shù)治療，術(shù)后平均隨訪 20個月，給予影像學(xué)評估及Harris評分，得出開窗減壓帶蒂骨瓣移植術(shù)的臨床療效在股骨頭壞死中的早中期優(yōu)于單純髓芯減壓術(shù)。唐立明等[39]通過同種異體腓骨移植術(shù)和三維有限元模型生物力學(xué)試驗(yàn)對 86例（93髖）ONFH患者術(shù)后分析，其術(shù)后應(yīng)力云圖接近常態(tài)，峰值較術(shù)前下降46.17%，且低于正常水平，術(shù)后股骨頭內(nèi)部載荷傳遞模式得到有效重建，得出同種異體腓骨移植術(shù)具有良好的生物力學(xué)效能和生物修復(fù)能力，能一定程度預(yù)防ONFH患者股骨頭的塌陷，提高生存率。Elimali等[40]通過臨床研究，給予26髖22例ONFH患者采用帶血管蒂髂骨移植治療，其中Ⅱ期壞死11髖，Ⅲ期壞死15髖，結(jié)果患者Harris評分由術(shù)前52分提高至82.8分，得出：髓芯減壓聯(lián)合血管蒂髂骨植骨在治療早期 ONFH有效。有研究[41]用自體軟骨移植治療20例（21髖）早中期ONFH患者，術(shù)后隨訪4年，觀察患者Harris評分由42分提高至87.85分，隨訪時(shí)間內(nèi)僅1例需要行關(guān)節(jié)置換手術(shù)，得出自體軟骨移植治療早中期ONFH療效確切，可延緩需要行關(guān)節(jié)置換時(shí)間。

綜上所述，目前對于非創(chuàng)傷性O(shè)NFH的發(fā)生及發(fā)病機(jī)制是多因素共同作用的結(jié)果，除了本文提到的脂質(zhì)代謝紊亂、細(xì)胞凋亡及血管內(nèi)凝血等已經(jīng)得到證實(shí)的學(xué)說之外，還可能與二次基因碰撞、骨內(nèi)壓增高、骨質(zhì)疏松等因素有關(guān)，隨著精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展、干細(xì)胞領(lǐng)域和分子生物學(xué)領(lǐng)域研究的不斷深入，ONFH的發(fā)病機(jī)制將被越來越多的發(fā)現(xiàn)及證實(shí)。有關(guān)ONFH保髖手術(shù)治療，適用于早中期ONFH中青年患者，由于保留了原有的關(guān)節(jié)，患者的心理壓力得到了減輕，也一定程度上減輕了病人的痛苦，但保髖手術(shù)治療方式種類多樣，如何根據(jù)患者股骨頭壞死病因、部位、程度及分期選擇合適的保髖手術(shù)是治療的關(guān)鍵，但目前保髖手術(shù)治療仍有較大的發(fā)展空間，更多更先進(jìn)的手術(shù)方式仍待進(jìn)一步發(fā)掘和創(chuàng)新。

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Research progress on the pathogenesis of femoral head necrosis and the treatment of hip preserving surgery

Osteonecrosis of the femoral head is the common disease and frequently-occurring disease in the orthopedic field. As the number of young patients increased year by year is on the rise in recent years. Its pathogenesis and the joint preserving surgery due more and more attention by people,Became the hot topic of research in recent year.

osteonecrosis of the femoral head; joint preserving; the pathogenesis

R681

A

1008-1151(2016)10-0057-04

2016-09-10

唐杰（1989－），湖南衡陽人，廣西中醫(yī)藥大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)楣撬闹珓?chuàng)傷與修復(fù)。