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田伟明 三甲
田伟明 主任医师
河北省中医院 骨伤科

激素性股骨头缺血性坏死

激素性股骨头缺血性坏死主要为肾上腺糖皮质激素(人们所称的"激素")服用或注射过量导致股骨头血供障碍,使部分或全部股骨头出现缺血的病理现象。股骨头坏死是一世界顽症,由于其病因复杂,治疗困难,治疗不及时致残率很高,严重危及患者的生活和工作,因而被人们称为不死的癌症。100多年来,随着人们对股骨头坏死的不断深入研究,对骨坏死的发病因素有了较明确的认识。目前,临床研究发现病因第一位是激素,超过总发病率的57%。河北省中医院骨伤科田伟明

  一. 临床诊断

    (一).病史

(二).临床表现

主要症状为髋部疼痛,呈隐性钝痛,也可呈急性剧痛发作。隐性钝痛常位于腹股沟区,站立或行走活动明显,休息后减轻,并有的向下放射于大腿、臀部、膝部,后期出现夜间痛,间歇性跛行等。约有1/3患者疼痛发作为间断性,突然剧痛,又突然消退。症状轻微者,常伴有髋关节僵硬感。痛髋可因肌肉痉挛而致活动受限,但有时两次疼痛发作间隙,髋关节功能恢复正常。多数先一侧,后再累及对侧。后期出现跛行,扶拐行走,下蹲盘腿等动作有明显障碍。双侧发病者,步态蹒跚,行走很困难。

检查时,早期仅有局部压痛,4字试验及托马氏征均可为阳性,早期时最易出现的体征是旋转受限,常为股骨内旋时疼痛加重,有抵抗感,中晚期时,压痛部位多数为腹股沟区中点,其次为股上端内侧和内收肌上点区,有的伴有臀中肌区肌肉压痛。检查髋关节屈曲、内收、外展和旋转等动作时,有较明显的障碍。

(三).临床分期

1.国际骨循环研究学会(ARCO)分期

0期  骨活检证实为骨坏死,其他检查正常。

Ⅰ期  ECT或MRI确诊,X线片、CT表现正常。依MRI所见,股骨头受累区分

     Ⅰ-A  股骨头受累﹤15%

     Ⅰ-B  股骨头受累15%~30%

     Ⅰ-C  股骨头受累﹥30%

Ⅱ期  X线片表现异常(股骨头斑点状改变、骨硬化、囊性变、骨质稀少),在X线平片及CT上无股骨头塌陷表现,髋臼无改变,依据股骨头受累区分

     Ⅱ-A  股骨头受累﹤15%

     Ⅱ-B  股骨头受累15%~30%

     Ⅱ-C  股骨头受累﹥30%

Ⅲ期  X线片上出现新月征,根据正、侧位X线片上新月征累及股骨头的范围

     Ⅲ-A  新月征﹤15%或股骨头塌陷﹤2mm

     Ⅲ-B  新月征15%~30%或股骨头塌陷2~4 mm

     Ⅲ-C  新月征﹥30%或股骨头塌陷﹥4 mm

Ⅳ期  X线片表现为股骨头扁平、关节间隙变窄,髋臼也显示有骨硬化、囊性变及边缘骨赘等变化。

2.Ficat分期

0期  骨活检证实为骨坏死,其他检查正常。

I期:X线片正常

Ⅱ期:股骨头外形正常,有囊形变及骨硬化;

Ⅲ期:有软骨下塌陷或股骨头变扁;

Ⅳ期:关节间隙狭窄及髋臼继发性退行性改变。
        (四).放射检查

X线片是骨内矿物质含量的反映,直到骨吸收开始以前不显示任何改变,故常规X线检查无法发现早期骨坏死。目前CT扫描一般依据骨小梁形态、分布异常及骨性关节面中断、破坏等征象诊断股骨头缺血坏死,同样要等骨坏死的修复过程造成骨组织在X线片上的密度发生改变时才能作出诊断,CT扫描对早期股骨头缺血坏死诊断亦帮助不大。同位素骨扫描虽可以比X线检查早一年多发现骨内缺血区,但需要双侧对比观察,当双侧股骨头先后发生缺血坏死时,后发病的股骨头早期可能出现假阴性。有人报告从活检证实为股骨头缺血坏死的病例中有多达10%~18%的同位素骨扫描为假阴性, MRI测定的是骨髓信号强度的改变,股骨头血供中断2~5天后,骨髓脂肪细胞坏死,T1WI即可显示股骨头信号强度减弱,无假阴性。MRI是目前早期诊断股骨头缺血坏死的最敏感、最特异的影像学方法,敏感性可达94%~100%,特异性为71%~94%。股骨头缺血性坏死是一种较严重的疾病,因此早期诊断、早期治疗是十分重要的。

(二) 发病机制

由于激素在全身系统疾病中广泛运用,自1957年Pietrogrami和Mastromarino首次报道了长期应用激素导致骨坏死后,引起人们重视,随着激素类药物在临床的广泛应用,合并激素性股骨头坏死的病例也日益增多,目前,临床研究发现股骨头坏死病因第一位就是激素,超过总发病率的57%。股骨头坏死的发生与摄入激素的途径和剂量有关,也与每个人各体差异和敏感性有关。长期大剂量应用糖皮质激素,总剂量过大,或短期过大剂量使用肾上腺皮质类固醇激素,能引起股骨头坏死,有报道患者摄入总剂量超过相当强的松总剂量200mg以上时,其股骨头坏死发生率明显增高;摄入途径与坏死的关系:关节腔注射>静注>口服,但也有个体差异,股骨头本身解剖特点,特别是血液循环方面的特点,以及髋关节生物力学方面的特征,也是股骨头病变较易发生而引起缺血性坏死的内在因素,而大量饮酒者,以及糖尿病、类风湿病患者,再大量应用激素,其股骨头坏死发病率会更高。
    (1).以下疾病使用激素易引起股骨头缺血性坏死
    1) 胶原性疾病:系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、皮肌炎、结节性动脉周围炎、硬皮病、风湿性关节炎
    2) 皮肤疾患:天疱疮、湿疹、荨麻疹、手足癣、剥脱性皮炎、多形性红斑症。
    3) 血液病:白血病、紫癜症。
    4) 呼吸系统疾患:哮喘病、支气管肺炎、慢性气管炎、结核性胸膜炎。
    5) 肾病、肾炎、肾移植术后、骨髓移植术后、急慢性肝炎等。
    (2).激素致股骨头坏死的机理

1) 脂代谢紊乱学说  大剂量激素引起脂肪代谢紊乱,导致高脂血症、使骨组织脂代谢紊乱,骨细胞脂肪变性、坏死。

1.1)高脂血症的形成

Newsholme认为哺乳动物体内脂肪组织的动用有赖于神经和激素的调节,糖皮质激素能促进脂肪组织的分解。过量使用激素后,脂肪分解成大量游离脂肪酸释放到血液中,血中甘油三酯和胆固醇的含量大幅升高,造成高脂血症。

1.2) 脂肪栓子的来源

正常情况下,肝内脂肪含量占肝总重量的5%,血中的游离脂肪酸被肝脏吸收后,在肝细胞内转化成甘油三酸酯与特殊蛋白结合以极低密度脂蛋白(very low density lipoprtein VLDL)形式释放入血液,经活性脂蛋白脂酶的作用后被组织利用,如果进入到肝细胞内的游离脂肪酸超过了肝脏将甘油三酸酯转化为VLDL的能力时,肝脏吸收游离脂肪酸转化的甘油三酸酯,必然将堆积在肝细胞内,最终形成脂肪肝,肝脏一方面释放出VLDL及乳糜微粒供周围组织利用,另一方面血内极低密度前β脂蛋白乳化不全,脂蛋白相互联合,在周围血流中形成脂肪栓子。

1.3)脂肪栓塞机制

激素可诱导骨髓基质细胞大量转化成脂肪细胞,引起股骨头骨髓内脂肪细胞堆积,使相对密闭的骨髓内压力明显增高,微小血管受压变细,血流受阻,同时堆积了大量过多脂肪的肝脏可释放出脂肪栓子,附着于受压受损的血管壁上而发生脂肪栓塞。当摄入大剂量激素后,股骨头血压低,血流量减少,流速缓慢,流向急度转弯,脂肪栓子容易沉积,最终构成血管栓塞。加之血内乳化不全的极低密度前β脂蛋白球联合形成栓子,易机械性阻塞股骨头软骨下区毛细血管,致血流受阻。

1.4)股骨头内骨细胞脂肪变性、坏死 

正常状况下,骨细胞内没有脂滴出现,仅偶然在一些未成熟的骨细胞或成骨细胞内可见微小的脂滴。高脂血症和髓内脂肪组织增多的环境,使骨细胞脂肪代谢紊乱,脂肪的利用和清除功能下降,进入细胞内的脂肪增多,引起细胞内脂肪堆积,骨细胞脂肪变性而坏死。骨细胞脂肪变性较轻,光镜下难以发现,发生脂肪变性的骨细胞轻则出现功能降低,重则发生骨细胞死亡,最终导致股骨头缺血性坏死。

1.5)股骨头内骨细胞化生为脂肪细胞 

骨髓由复杂的不同数量和种类的细胞组成。其中脂肪细胞来源于前脂肪细胞,或由多能干细胞分化而来。实验提示糖皮质激素可以调控多能干细胞分化为脂肪细胞,也可以刺激骨母细胞样细胞转化为脂肪细胞。既然脂肪细胞和骨细胞分享骨髓腔内同一个干细胞池,当激素调节骨髓干细胞分化方向朝脂肪细胞系倾斜时,干细胞池就不能生产出足够生理需要的骨细胞,所以骨重建、骨折愈合或死骨修复受到阻碍,积累的损伤最终造成大片骨坏死。

2血液高粘滞状态学说  大剂量激素引起血液高粘滞状态,骨组织缺血、坏死。

Arlet认为激素使血液呈高粘滞状态,血液的凝固性增高,静脉栓塞,血液瘀滞,并形成骨内高压,另一方面高粘滞状态的血液中血小板聚集,血管闭塞,局部酸性代谢产物聚集,毛细血管通透性增高,血浆外渗,造成骨髓间质水肿,也使骨内压升高。高粘滞血液在该处血流易于滞缓,引起局部缺血,缺血使局部酸性代谢产物积聚,毛细血管通透性增加,血浆外渗而致骨髓水肿,在坚硬而不能膨胀的骨腔室内,骨髓水肿和肥大的脂肪细胞既可压迫血窦,又可使骨内压异常增高从而加重股骨头缺血,造成骨内恶性循环,导致股骨头缺血坏死。

3静脉内瘀滞引起的骨内高压学说  大剂量激素引起静脉内瘀滞,骨内压升高,骨组织缺血、坏死。

大剂量激素进入体内后,首先引起大量脂肪在骨髓腔内堆积,致使骨内压升高。肥大的脂肪细胞压迫微小静脉,使静脉管腔骤然变窄,易形成涡流,增大回流阻力,使静脉压增高。骨组织是一个密闭的无弹性腔室,同骨骼肌相比缺少促进血液回流的动力,即“肌肉泵”,静脉回流一旦受阻,则静脉压升高并引起骨内压的明显升高。而骨内压的升高又进一步加重静脉回流受阻,形成一种恶性循环,使骨组织持续处于缺血、缺氧状态,有毒代谢产物堆积,骨组织细胞发生脂肪变性不断加重,最终发展为不可逆的坏死。

4)血管内凝血学说 

早在1951年Cosgriff首先证明了激素能引起系统的高凝状态,他认为凝血异常是激素引起骨坏死的一个潜在因素。Kisker等研究表明激素通过抑制网状内皮系统,降低其纤溶蛋白溶解活性引起血浆的高凝及低纤溶状态。Jones1985年提出血管内凝血,他认为骨内过多脂肪栓子、高凝状态以及由于游离脂肪酸导致的血管内皮损伤可以触发局部血管内凝血,并以这一假说作为骨坏死的发病机制。

5骨质疏松学说

Mastsui认为长期应用皮质激素直接抑制成骨细胞的功能,刺激破骨细胞的活性,增加骨组织对PTH和1,25-(OH)2-D3的敏感性,在总体上造成成骨作用减弱,破骨作用加强。其结果骨小梁变细、疏松、萎缩或断裂,发生细微骨折,负重时,拱形结构在机械力的作用下发生微细骨折而塌陷,继而进一步压迫骨内微血管引起缺血,最终导致股骨头坏死。认为股骨头缺血性坏死发病期间经历一个共同的骨质疏松的病理过程。

6免疫复合物抗体沉积引起动脉血管炎学说 

Mahowald等[47]发现,正常终端血管穿过软骨下骨和钙化的软骨到达潮线,形成终动脉学说,将抗原注入致敏家兔的髋关节,2小时后软骨下血管被堵塞,2周后出现骨的缺血区。Matsui的实验结果显示单纯激素仅能诱导出轻度骨内小动脉炎,而采用马血清造成家兔过敏性血管炎,再用激素可加重血清致敏后的血管炎。小动脉是血管炎的靶器官,免疫复合物沉积在血管壁能引起血管炎,而皮质类固醇能抑制胶原和弹性纤维的合成,对已有血管炎损害的血管可加重血管收缩,血小板聚集和内皮细胞增生,这些变化能引起小动脉断裂和栓塞,从而导致骨坏死[5]。股骨头内小动脉为终末动脉,一旦损害则侧支循环难以代偿,由此造成的缺血易引起骨坏死。

7激素诱导股骨头局部骨细胞凋亡

激素作为非创伤性股骨头缺血性坏死的重要原因业已被大家广泛接受,对SANFH发病机制的研究,提出了诸多学说,如脂肪栓塞、骨内高压、脂肪细胞增大、骨细胞内脂滴聚集、骨质疏松、累积性骨细胞功能紊乱等,但其确切机制尚未十分明了。而且,以上学说并未明确证明骨细胞发生的是坏死,因为,并未发现以坏死为特征的细胞肿胀及炎症反应。而大量的离体及在体实验均证实激素确有促进细胞凋亡作用,激素是一种细胞凋亡诱导剂,促使成骨细胞和骨细胞凋亡导致骨细胞减少,同时还影响成骨细胞功能,使成骨作用延迟,介导细胞凋亡,造成骨丢失。国外学者证实激素的作用主要是诱发成骨细胞和骨细胞凋亡,破骨细胞生成减少,骨组织生成减少,更新率降低,凋亡持续发展,引起股骨头坏死。因此,他们认为激素诱发的股骨头缺血性坏死实际上是一个误称,骨细胞不是坏死而是永久的凋亡。激素诱导骨细胞凋亡,凋亡所造成的骨质缺陷的积累,可特异性削弱骨骼网络系统的机械支撑作用而最终形成股骨头的坏死塌陷。

.治疗

1、骨髓芯减压:适合于Ⅰ、Ⅱ患者,让患者平卧位,固定患肢外展15Ο,内旋15Ο,局麻下取大粗隆下缘处切开皮肤0.5cm,深达大粗隆下缘,用直径0.45cm长钻,在C型臂监视下,于大粗隆下缘钻入,按股骨颈的方向钻达股骨头下0.5cm处,钻头退至大粗隆下缘钻入处,改变方向,重复操作2~3次,如果股骨头下有囊性变,则要钻达囊区,术后卧床3个月,3月后,扶双拐患肢不负重行走。

2、介入治疗

3、术后骨复活汤内服,每天1剂,水煎服,连服30剂为1疗程,疗程间休息5天,6个疗程后观察疗效。

4、中药薰蒸:

5、减轻负重,扶双拐患肢不负重行走

田伟明
田伟明 主任医师
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