股骨頭壞死(Femur Hhead Necrosis),又稱為股骨頭缺血性壞死、股骨頭無菌性壞死,指股骨頭血供受損或中斷,導致骨髓成分及骨細胞死亡及隨后的組織修復,繼而導致股骨頭結構改變及塌陷,引起患者髖關節疼痛及功能障礙的疾病。
股骨頭壞死主要分為兩種類型:創傷性和非創傷性。創傷性股骨頭壞死的常見原因是外傷等導致股骨頭血液供應中斷。而非創傷性股骨頭壞死的原因包括激素性、酒精性股骨頭壞死,以及減壓病、鐮刀細胞性貧血等,還有少見的原因不明的特發性股骨頭壞死。股骨頭壞死患者早期癥狀不典型,主要為髖部或腹股溝區疼痛或酸痛、髖關節活動受限、跛行等。引起股骨頭壞死的原因有很多,但發病機制仍不完全明確,主流學說有脂肪栓塞學說和骨內血管損害及骨內高壓學說。誘發因素包括性別、年齡、吸煙、肥胖、氣壓劇烈變化等。
治療股骨頭壞死的常用方法包括非手術治療和手術治療。非手術的治療方式有一般治療、藥物治療、中醫治療等。多數患者需要進行手術治療,包括保髖手術和換髖手術。患者如未及時治療,或病情控制不佳時,可能出現關節炎等并發癥。股骨頭壞死的預防和早期治療至關重要。預防該病的關鍵是控制危險因素,如規范使用類固醇藥物、戒酒、控制血脂等。另外,保持適當的運動,避免肥胖也有助于預防股骨頭壞死的發生。
最新的研究表明,干細胞治療和基因治療有望成為股骨頭壞死的新療法。此外,3D打印技術的應用也為人工關節置換手術提供了更精準的治療方案。
引起股骨頭壞死的病因較多,根據病因不同可分為創傷性股骨頭壞死和非創傷性股骨頭壞死兩大類。
創傷性股骨頭壞死是指繼發于髖部外傷后的股骨頭壞死,為股骨頭壞死的常見原因。股骨頭頸骨折、髖關節脫位及髖部嚴重扭傷或挫傷均可引起股骨頭壞死。
非創傷性股骨頭壞死指無外傷因素參與的股骨頭壞死,包括激素性股骨頭壞死、酒精性股骨頭壞死,以及減壓病、鐮刀細胞性貧血等其它原因導致的股骨頭壞死,還有一些少見的原因不明的特發性股骨頭壞死。
引起股骨頭壞死的原因有很多,但發病機制仍不完全明確,目前主流的學說有兩種:
脂肪栓塞學說;
骨內血管損害及骨內高壓學說。
但股骨頭血供的破壞是股骨頭壞死公認的最病理基礎。脂肪栓塞學說認為骨壞死最初的原因是由于脂肪栓子梗死于骨內血管,局部形成血栓,進一步引起骨髓壞死,骨缺氧,骨細胞死亡。骨內血管損害及骨內高壓學說則認為骨壞死類似一種筋膜間隔綜合征,主要由骨內血管外的壓力增高所致。
髖部外傷
髖部外傷是股骨頭壞死的常見原因,如股骨頸骨折、髖關節外傷脫位及股骨頭骨折均可導致股骨頭壞死。因為血管通過股骨頸進入到股骨頭,一旦發生骨折,股骨頭的血供遭到破壞,股骨頭將發生壞死。但這種缺血性壞死往往需要幾個月的時間才會顯示出來。
糖皮質激素
眾多研究表明大劑量糖皮質激素應用和股骨頭壞死的風險增高直接相關,但確切的發病機制尚不明確,可能與脂肪栓塞、脂肪細胞肥大導致骨內壓升高、血液高凝狀態、血管炎、骨質疏松等因素有關。如最常見的激素類藥物可的松、強的松、甲強龍等是最常見的導致股骨頭壞死的藥物。
長期大量飲酒
酒精引起股骨頭壞死的具體機制也尚不明確,目前普遍認為酒精可以導致體內脂代謝異常,通過影響骨髓間充質干細胞分化能力造成股骨頭壞死。一些研究將酒精性股骨頭壞死定義為每周攝入純乙醇大于400ml或同等攝入量至少6個月。
然而,就是更少的乙醇攝入量也可能增加股骨頭壞死的風險。因此,酒精性股骨頭壞死乙醇攝入量的閾值尚未明確。
合并某些疾病
合并某些疾病如鐮狀細胞貧血、減壓病、系統性紅斑狼瘡、抗磷脂綜合征等。
研究表明以下因素會增加股骨頭壞死的患病風險。
性別
非創傷性股骨頭壞死多見于中年男性,患病風險明顯高于女性。
年齡
30~50歲為高發人群。
吸煙
有研究表明吸煙可以明顯增加股骨頭壞死發生率,這可能與吸煙引起血管收縮、微血管血栓形成等降低髖關節局部的血供量相關。
肥胖
高身體質量指數(BMI)人群中股骨頭壞死發生率明顯增加。
氣壓劇烈變化
深海潛水員和礦工等高氣壓作業者也存在股骨頭壞死的風險,因為氣壓的劇烈變化,氮氣會在富含脂肪組織的骨髓中大量堆積而引起骨壞死。
中國非創傷性股骨頭壞死患者約812萬,股骨頭壞死的患者主要為30~50歲人群,雙側股骨頭壞死的約占一半以上。男性患病率高于女性,城鎮高于農村,北方高于南方。不同居住地區股骨頭壞死發病情況有所不同平原地區最高,為11.76人次/萬。
不同病因導致的股骨頭壞死,死亡率各不相同。其中,據一項回顧性分析2010年1月至2017年6月確診為單側激素性股骨頭壞死的研究指出,單側激素性股骨頭壞死2年生存率98.6%,4年為94.5%。
近年來隨著糖皮質激素使用頻率的增加和酒精的濫用,本病的發病率有逐年增加的趨勢。
股骨頭壞死早期表現不典型,主要表現為髖部或腹股溝區疼痛或酸痛,休息后可緩解,隨著疾病進展,股骨頭塌陷,此時疼痛加劇,肢體短縮,并逐漸出現行走困難或跛行。
股骨頭壞死的患者早期癥狀不典型,疼痛是大多數患者最早的主訴,主要表現為髖部或者腹股溝區疼痛或者酸痛。疼痛為間歇發作,逐漸加重,休息后可緩解。
股骨頭壞死的典型癥狀是腹股溝區疼痛,可放射至同側臀部或膝關節,疼痛常間隙性發作并逐漸加重,偶有急性發作者。
若病變累及雙側髖關節可表現為左右側交替性疼痛。亦有少數患者早期無臨床癥狀,逐漸發展為行走困難,髖關節活動受限、僵硬,或有痛性跛行。若股骨頭塌陷,可伴下肢短縮畸形、骨盆代償性傾斜,被迫拄拐行走。
患者常有腹股溝區深壓痛,強力內旋時髖部疼痛,“4”字試驗陽性,下肢內旋、外展活動明顯受限。
如果有髖部外傷史、長期服用激素史、長期酗酒史或者其它高危因素者,出現髖部或者腹股溝區持續疼痛時,建議及時就醫。醫生將結合患者病史、癥狀、體征、影像學檢查結果等進行綜合判斷。
首先考慮骨科就診。對于年輕患者初診后高度懷疑股骨頭壞死時建議轉至專門的關節外科門診或保髖門診就醫。
體格檢查
髖關節活動度檢查以及“4”字試驗,即屈膝并使髖關節屈曲外展外旋,擺成“4”字形狀放在對側伸直下肢上,一手按壓對側髂嵴上,另一手放在膝內側手同時下壓,引起臀髖疼痛時即為陽性,提示髖關節或骶髂關節病變。
實驗室檢查
實驗室檢查并非必須,但血沉、C反應蛋白(CRP)、類風濕因子等檢驗結果有助于排除其它髖關節炎性疾病。
影像學檢查
股骨頭壞死的診斷依賴于影像學檢查。
X線檢查
首選的檢查手段,早期股骨頭壞死X線表現不典型,或無明顯異常。典型表現是股骨頭內密度改變、骨小梁排列紊亂或稀疏,進而關節軟骨下骨質中出現1~2cm寬的弧形透明帶,周圍硬化,即“新月征”,晚期則出現股骨頭塌陷、關節間隙狹窄、沈通氏線不連續,出現骨關節炎改變等。
X線檢查可排除骨關節炎、強直性脊柱炎、髖關節發育不良及類風濕關節炎等源自軟骨的髖部病變。X線檢查為股骨頭壞死診斷的基本方法,但X線片看到股骨頭密度改變至少需要8周或更長時間,在早期診斷方面不及CT和磁共振成像(MRI)檢查。
CT檢查
CT可發現早期細微骨質改變,確定是否存在骨塌陷,對于早期診斷具有一定價值。CT三維重建可以更好地評價股骨頭的變形和坍塌程度,在機器人輔助手術和3D打印等領域應用前景較高。磁共振成像(MRI)檢查
診斷股骨頭壞死的金標準,是一種有效的無創性的檢查,對于早期股骨頭壞死的診斷最為敏感,早期可以“雙線征”等異常信號來及時發現股骨頭壞死。
放射性核素骨掃描
與MRI檢查類似,對于早期股骨頭壞死診斷具有意義,但因其具有核素輻射,一般為MRI檢查所替代。組織病理學檢查
為侵入性有創操作,建議在作髓芯減壓及關節置換時使用,以最終證實診斷。骨小梁內骨細胞空陷窩大于50%有診斷價值。
有臨床癥狀的骨壞死的診斷方法主要依靠X線,磁共振成像(MRI)是診斷早期骨壞死和無癥狀骨壞死的最為敏感的檢查方法,CT檢查有助于了解骨壞死后軟骨下骨折的細節。當患者符合下述三點之一即可診斷股骨頭壞死,無論其是否存在臨床癥狀或體征。
X線片
可觀察到股骨頭內被硬化帶包繞的壞死灶,節段性塌陷;新月征等特異性表現。
磁共振成像(MRI)檢查
T1W1帶狀低信號,T2WI“雙線”征,外側低信號帶為增生硬化骨質,內側高信號帶為肉芽纖維組織修復。
CT
輪廓清晰的壞死灶;軟骨下骨折。
分期
目前普遍采用國際骨循環學會提出的ARCO分期系統進行分期,并給予針對性治療。
0期
所有檢查均正常或不能診斷。
1期
X線、CT檢查正常,但骨掃描或磁共振成像(MRI)發現有異常。
2期
X線檢查出現骨硬化線、骨小梁缺失、局部囊性變等異常,但無新月征。
3期
X線出現新月征、股骨頭壞死塌陷變平。
4期
股骨頭壞死塌陷變平合并有髖關節炎、關節間隙變窄。
股骨頭壞死需與其他髖部病變相鑒別。
髖關節發育不良繼發性骨關節炎
X線片提示髖臼發育淺,股骨頭包容不全,關節間隙變窄,有繼發性骨關節炎者更易鑒別。
強直性脊柱炎累及髖關節
常見于青少年男性,雙側骶髂關節一般最先受累及,HLA-B27陽性。股骨頭保持圓形但關節間隙變窄。
類風濕關節炎
類風濕關節炎為全身多關節病變,類風濕因子多陽性。累及髖關節早期表現為關節間隙變窄,髖臼與股骨頭軟骨及軟骨下骨有侵蝕,CT掃描可清楚顯示。
股骨頭內腫瘤
孤立性病灶可發生在股骨頭內,良性以軟骨母細胞瘤常見,CT掃描示不規則的溶骨性破壞,不難與股骨頭壞死鑒別。
髖關節暫時性骨質疏松
髖關節暫時性骨質疏松、又稱暫時性骨質疏松癥、一過性骨髓水腫綜合征,是一種少見、自限性且病因不明的疾病。好發于中年或懷孕3個月左右女性,單側或雙側均可發病;雖好發于股骨頭,但膝關節、肩關節、踝關節或者其他關節均可發生。表現為不伴有外傷史的髖關節疼痛,通常發病后3~12個月(平均6個月)便可痊愈或明顯緩解。
股骨頭內軟骨母細胞瘤
軟骨母細胞瘤是一種少見的腫瘤,約占所有骨腫瘤的1%。它是一種良性的軟骨腫瘤,幾乎全部發生于骨骺或相當于骨骺的部位。
髖關節色素沉著絨毛結節性滑膜炎
色素沉著的絨毛結節性滑膜炎是一種較為罕見的關節疾病,通常發生在膝關節,但也可能發生在其他關節如肘關節、髖關節或踝關節。表現為單關節受累,統計學數據顯示:膝關節的發病為髖關節的10~15倍,臨床癥狀為患處的腫脹疼痛,明顯的關節積液,伴有膚溫較高,色紅等。病理可見含鐵血黃素沉著,典型者可見滑膜增生成絨毛狀。
股骨頭壞死的治療目標在于預防股骨頭塌陷,盡可能長時間地保留生物髖關節。醫生會根據患者的具體情況制定出最佳的個體化治療方案。常用的治療方法包括非手術治療和手術治療。
其中,非手術治療適用于股骨頭壞死范圍較小且未出現股骨頭塌陷的患者,治療過程中需要嚴格隨訪,控制體重,避免負重,規范治療等。需要注意的是,這些措施可能有助于緩解疾病進展,但很少會扭轉病變的結局,常需和其他治療聯合使用。
停止服用激素、戒酒等針對發病原因的治療。
保護性負重,避免撞擊性和對抗性運動。
對早、中期患者,可減輕疼痛,建議應用雙拐,不主張使用輪椅。
高壓氧治療通過提高氧分壓,改善骨細胞缺氧從而促進股骨頭修復。
通過適當能量標準的沖擊波治療股骨頭壞死的原理,可能是刺激血管再生、誘導骨生長和改變組織結構及骨重建。
由于個體差異大,用藥不存在絕對的最好、最快、最有效,除常用非處方藥外,應在醫生指導下充分結合個人情況選擇最合適的藥物。
對早期壞死可選用抗凝藥物、擴血管藥物與降脂藥物的聯合應用,如低分子肝素、前列地爾、華法林與降脂藥物的聯合應用等。
應用抑制破骨和增加成骨的藥物,如磷酸鹽制劑(阿侖膦酸鈉)、美多巴等。視壞死情況,藥物可單獨使用,也可配合保髖手術應用。
股骨頭壞死進展較快,非手術治療往往效果不佳,多數患者會面臨手術治療。手術治療主要分為保髖手術和換髖手術(人工髖關節置換術)。
保髖手術
保髖治療目的是緩解疼痛、重建髖關節功能,試圖恢復股骨頭血供,避免或延遲行人工髖關節置換術。對于早期股骨頭壞死(ARCO Ⅰ~Ⅱ期)以及年輕的患者尤其是青少年更適宜保髖治療。
髓芯減壓術
髓芯減壓術的原理是通過鉆孔降低股骨頭髓腔內的壓力并減輕疼痛,創造通道促進新生血管迅速形成,以嘗試恢復股骨頭內正常的血運。
非結構性植骨術
非結構性植骨術為廣義概念,植入材料可包含自體松質骨、同種異體骨、骨替代物如磷酸鈣以及含細胞因子如BMP-2的植入材料等。植骨不僅可填充壞死病灶清理后的空腔,還能臨時性擔任軟骨下的支撐結構,通過骨誘導或骨形成等方式,促進新骨生成。
帶或不帶血管蒂的骨移植術
不帶血管蒂的腓骨獲取簡易,通過建立骨隧道,在壞死病灶清除后,腓骨可以對壞死部位提供有力的支撐,起到鉆孔減壓、支撐和骨誘導的作用。帶血管蒂的骨移植術,填入帶血運的皮質骨不僅可起支撐作用,其良好的血運還可滿足股骨頭血供,加速骨愈合,但該方法對顯微外科技術要求較高。
髖部截骨術
通過在髖部截骨,將健康的股骨頭旋轉至髖關節負重區,同時將壞死區移出負重區,以減輕疼痛和維持髖關節功能,也可結合植骨術。適合小于股骨頭表面三分之一的小病變。
人工髖關節置換術
股骨頭塌陷嚴重或繼發骨關節炎,保髖治療無效可考慮行人工髖關節置換術,包括股骨頭置換和全髖關節置換等。
全髖關節置換是目前最成熟的、效果肯定持久的人工關節手術。雖然人工關節有一定的使用壽命,到時可能會磨損、需要翻修,但隨著技術的不斷提高以及假體材料的不斷進步,股骨頭壞死患者接受髖關節置換術后的關節功能和假體壽命愈發令人滿意,年齡已經不再是關節置換手術的禁忌。
對中青年患者,摩擦界面建議采用耐磨材料(陶對陶或陶對高交鏈聚乙烯界面),并選用生物骨長入型股骨假體。
股骨頭壞死屬中醫學“骨蝕”“骨痿”“骨痹”“髖骨痹”等范疇。強調早診早治和整體調節,根據中醫證候遣方用藥。以活血祛瘀為基本防治大法,輔以通絡止痛、補腎健骨、健脾利濕等,根據患者的不同臨床證候表現而選擇具體的防治方法。用于治療股骨頭壞死的中藥有牛膝、骨碎補、淫羊藿、紅花等。
對未塌陷無癥狀或有癥狀但未累及股骨頭外側柱的股骨頭壞死可以使用中藥。臨床多用于配合保髖手術,有助于提高保髖療效。需要提醒的是,中醫藥對于早中期患者療效較好,而對于中晚期治療相關報道甚少,千萬不要迷信廣告。
1990年,法國Henri Mondur醫院的Hernigou教授開創并發展了骨壞死干細胞植入術,自此關于干細胞植入各方面的報道層出不窮。
髓芯減壓術聯合干細胞移植(或濃集自體骨髓單個核細胞移植)在國內部分醫療機構的臨床應用效果較好,歐美國家有較多隨訪結果,中國需在獲得國家資質的前提下謹慎使用,臨床應用時需密切關注可能誘發的嚴重并發癥。
股骨頭壞死的預后取決于能否去除病因和壞死后修復的結果。
病因消除是股骨頭病變停止進展和逆轉的先決條件。未經干預的股骨頭壞死的塌陷率非常高,約80%未經治療的病例在1~4年內會發生塌陷,87%的病例從塌陷開始到全髖置換的間隔僅為兩年。
對一些已進展到晚期,預估行股骨頭壞死的保頭治療效果不好的患者,這時仍做創傷大且復雜的保髖手術,是不可取的。人工關節置換術仍是晚期股骨頭壞死的最好選擇。最終,多數的股骨頭壞死將不可避免要行人工關節置換術。
近年來,隨著材料工藝的不斷進步,現代人工關節置換技術理論上可以保障年輕患者使用25年以上,但對這批患者仍需要進行長期隨訪,讓時間進一步驗證是否能達到期望的年限。
并發癥
當患者未能及時治療,或病情控制情況不佳時,股骨頭壞死塌陷,髖關節疼痛逐漸加重,并出現活動障礙。關節活動長時間受限可繼發下腰椎骨關節炎(髖-腰綜合征)。
此外,晚期嚴重的跛行常常引起肥胖、糖尿病及其它代謝性疾病。
已患有股骨頭壞死的患者需注意避免過度勞累及劇烈活動,控制體重。曾發生過髖部外傷的患者需根據病情定期復查髖關節X線平片,高危可疑人群需加做髖關節磁共振成像(MRI)檢查,有助于早期股骨頭壞死的診斷。
家庭護理
股骨頭壞死患者應盡量減少負重,輔以拐杖行走,患者家屬需給予患者更多的關心和鼓勵,使患者獲得充分的休息并保證足夠的睡眠。
在飲食方面,應以含鈣質、蛋白質、維生素豐富、易消化的食物為主,注意保暖,這樣才能加快患者康復。
日常生活管理
限制酒精攝入,戒煙;
控制體重,控制血脂;
規律飲食和作息,適當活動。
日常監測指標
對于合并高危因素的患者需定期復診,醫生會給予患者X線檢查或者CT檢查、磁共振成像(MRI)檢查。
特殊注意事項
對一側患有非創傷性股骨頭壞死者,需定期復查另一側髖關節。
避免外傷
保護好髖部、大腿等部位,避免外傷,減少髖部骨折或股骨病變,從而減少股骨頭壞死的概率。
生活預防
生活中,注意不要過度飲酒、吸煙;平時,多吃新鮮水果和蔬菜,注意運動,從而有效控制血脂,避免脂肪阻塞血管及影響骨及軟骨的血供。
藥物預防
患者如果因其它疾病不得不長期服用糖皮質激素,應盡量服用最小劑量,
定期隨診
定期門診行髖關節MRI復查;
患者若曾有髖部外傷史,則需要定期復查,日常避免過度勞累及過重的體力活動。
2023年,方軍杰、李峰、孫微等發表了常規MRI雙髖檢查對股骨頭壞死ARCO分期的可行性研究。股骨頭壞死在不同ARCO分期中有一定的MRI影像特點,利用常規MRI雙髖檢查對股骨頭壞死進行ARCO分期評估是可行的。
2023年,在組織病理及微觀結構方面,田佳慶等的研究發現類固醇相關性股骨頭壞死區域主要分布在股骨頭中外側柱,其壞死面積隨著位置內移而減小。此外,在壞死周圍還發現了散在分布的微小骨折線,這可能是影響股骨頭力學承載能力和頭內穩定性的因素之一。
2024年,楊增強、郝飛虎、原天祎等探討miRNAs和CTNNB1在激素性股骨頭壞死患者中的表達水平,以及miR-124-3p對骨髓間充質干細胞成骨分化的影響。研究發現miR-124-3p可以靶向CTNNB1,并且miR-124-3p可以調控骨髓間充質干細胞并促進其成骨分化。
2020年,為了更加規范而有效地診治股骨頭壞死,國內骨關節與股骨頭壞死研究領域的專家于2019年8月經過對既往指南和共識的討論、修改,結合近幾年的研究進展,制定了新一版成人股骨頭壞死臨床診療指南。
2022年,中國微循環學會骨微循環專業委員會于《中國骨傷》雜志上發表了股骨頭壞死臨床藥物防治專家共識,共識提出:隨著對股骨頭壞死認識的深入,且越來越多的患者在疾病早期就診,ONFH單純依賴手術治療已不能滿足患者目前的治療需求,如何合理有效應用藥物加強ONFH早期防治,延緩疾病進展越來越。