无菌性骨坏死
骨坏死又称缺血性骨坏死，无菌性骨坏死或骨栓塞等。按国际骨循环学会的定义，骨坏死是指由于各种原因（机械、生物等）使骨循环中断，骨的活性成分死亡及随后修复的一系列复杂病理过程。骨坏死可累及全身骨骼的许多部位，以股骨头坏死最常见，依次为肩部的肱骨头、膝部的股骨髁、踝部的距骨及腕部的月骨，其他部位则少见。我国骨坏死的确切发病率尚不清楚。据资料，美国每年新发股骨头坏死为1.5万～2万例，全国累积此病例在30万～60万之间。日本厚生省统计1994年新发病例为4000例。以此推算，我国新发病例每年应在7.5万～15万之间，累积病例在150万～300万之间。由于我国滥用皮质类固醇较普遍，酗酒现象严重，因此实际发病人数还会高于此数。
病因:骨坏死的病因很多，主要以创伤和非创伤性分类方法应用较多，目前虽然已经清楚骨坏死不同阶段的病理改变，但对发病机制知道甚少。与骨坏死相关的已知因素有近70余种，除创伤性骨坏死是直接破坏了骨的血供，导致骨细胞发生缺血缺氧，最后发生骨细胞的死亡，其他因素与骨坏死关系不十分清楚。骨坏死病因复杂，其确切的病因尚未明了，在诊断、治疗、预后判断及干预等方面尚有许多难点，因此骨坏死的研究仍是国内外的热点。日本厚生省将此病列入难治性疾病，并于1975年成立了特发性缺血性股骨头坏死研究委员会，1992年被指定为经费资助性疾病。美国也把此病列为尚未解决的疾病，投巨资研究。
创伤性股骨头坏死的发病原因较明确，但非创伤性股骨头坏死的原因尚未搞清，大剂量皮质类固醇、酒精、减压环境等为常见诱因；还有一些股骨头坏死患者无明显诱因，称为特发性骨坏死，通过研究已在逐渐搞清病因，真正无原因可寻的骨坏死正在变得越来越少。
骨坏死的发病机理:不十分清楚，可能的因素有：
（1）骨细胞因素：积累性细胞功能紊乱学说认为股骨头缺血性坏死的病理有解剖部位、全身代谢紊乱和糖皮质激素应用三方面因素：局部解剖因素决定骨缺血性坏死好发在股骨头和肱骨头；全身代谢紊乱、慢性肾衰、饮酒、与代谢有关的激素、系统性红斑狼疮、血红蛋白病等，可使骨细胞功能紊乱并逐渐加重，表现为钙磷代谢的变化和骨组织学变化(骨软化和骨质疏松)；而激素的应用则是对骨细胞的最后摧毁性打击，使原来处于病态的骨细胞发生不可逆的改变，最后骨细胞坏死。此外酒精对骨细胞亦有细胞毒性作用。
（2）动脉因素：Jones（1994）认为脂肪栓子栓塞骨内小血管后，在脂酶的作用下释放游离脂肪酸，后者直接引起前列腺素增多，而中性脂肪中的主要成份油酸可引起毛细血管内膜剥脱，被动水肿和充血，产生局部血小板聚集，纤维素沉着，血栓形成，导致骨缺血性坏死。另外，关节内压力增高亦引起股骨头血流量减少；先天性髋关节脱位病人的蛙式位固定也使股骨头血流量降低。
（3）静脉因素：Arlot等认为激素和酒精首先使髓内静脉瘀滞，引起髓内高压，导致髓内微循环减少，组织缺氧，水肿，血液渗出，加重微循环障碍，最终骨细胞缺血坏死。激素使血小板增多，导致血液呈高凝状态，引起静脉血栓形成。减压性骨缺血性坏死是氮气析出，阻塞血管和压迫血管所致，另外，氮气对脂肪细胞膜有毒性作用，可引起脂肪细胞肿胀和静脉窦的血液量骤减。高雪氏病中出现直径为20～200μm的高雪氏细胞直接使微血管栓塞。血红蛋白病中镰状细胞在血窦和小静脉堆积，局部形成血栓所致，直接使微血管栓塞导致股骨头缺血性坏死。
（4）骨内血管外因素：骨内小动脉、毛细血管和小静脉可能受血管外因素和神经血管反射的影响而出现微循环障碍。
（5）神经血管因素：Ficat等认为由于骨内静脉丛的运动性麻痹而导致静脉血的广泛淤积或由于神经反射作用，毛细血管前括约肌收缩使得动脉血短路直接入静脉，不经过微循环，导致组织缺血。
以上原因，均为骨血流量逐渐下降引起骨髓组织缺氧，继而组织水肿，从而进一步使骨髓内压升高，导致骨缺血性坏死的发生。
股骨头坏死临床表现：
1、疼痛。疼痛可为间歇性或持续性，行走活动后加重，有时为休息痛。疼痛多为针刺样、钝痛或酸痛不适等，常向腹股沟区，大腿内侧，臀后侧和膝内侧放射，时常出现麻木感。
2、关节僵硬与活动受限。病人的髋关节屈伸不利、下蹲困难、不能久站、行走鸭子步。早期症状为外展、外旋活动受限明显。
3、跛行。为进行性短缩性跛行，由于髋痛及股骨头塌陷，或晚期出现髋关节半脱位所致。早期往往出现间歇性跛行，儿童患者则更为明显。
4、体征。局部深压痛，伽咖s征阳性，A11is征阳性试验阳性。外展、外旋或内旋活动受限，患肢可缩短，肌肉萎缩，甚至有半脱位体征。有时轴冲痛阳性。
股骨头坏死的影像学表现：
一、股骨头坏死的 X 线表现
初期: 髋关节间隙轻度增宽,以关节中下为主,主要因关节软骨增宽,股骨头外移所致,早期股骨头在外移2mm以内,晚期可达5mm,一般认为是关节旁及关节内软组织充血所致,可以逆转。
中期: 股骨头皮质可以断裂形（台阶状)成角,基底处出现平行的双皮质征（双边征),其中台阶征及双边征是X线判断股骨头塌陷的早期征象,随后股骨头广泛脱位和碎解,其内可见死骨、裂隙、硬化和透光区,股骨头压缩变扁平,轮廓不规则,关节腔最初因股骨头变扁而增宽。股骨颈下方出现皮质增厚或骨膜增生，关节间隙可呈不规则变窄,髋臼关节面增生硬化，Sheaton线不连续，股骨头碎块可成为关节游离体。
晚期: 股骨头骨结构完全消失,股骨头明显变扁或覃状变形,内有弥漫或局限性硬化或囊变区，关节间隙变窄，股骨头增粗,可有关节半脱位。髋臼缘和股骨头基底部增生变成骨赘,髋臼关节面出现硬化并囊变,股骨头与髋臼变扁，股骨颈吸收,使下肢变短。
二、股骨头坏死CT的表现
Ⅰ期 骨质无明显异常,但可有滑膜增厚,关节囊肿胀,关节腔积液,关节间隙相对增宽。
Ⅱ期 股骨头形态正常无塌陷，正常时股骨头中心因持重应力的作用骨小梁生理性密度 增高呈“星芒征”,当发现骨缺血性坏死时,星芒状骨纹间骨小梁吸收呈不均匀大眼状,由于反映性增生,使星芒状骨纹增粗、扭曲、浓密。
Ⅲ期 此期称为塌陷前期,股骨头变平,股骨头前上部关节面下见窄细状透亮带，即“半月征”。
Ⅳ期 股骨头塌陷变形，股骨头内是不同程度囊变，周围有硬化或不规则，因塌陷所致的浓度区,可见碎骨片和关节游离体。继发退行性骨关节病，出现增生骨刺、关节间隙狭窄、关节半脱位。
三、股骨头坏死的 MRI 表现
MRI 敏感性优于骨核素扫描和 CT 及 X 线检查。这是因为股骨头发生坏死后,修复组织不断伸入坏死区上方骨髓的变化早于骨质变化，MRI可以在骨质塌陷及修复以前反映出骨髓细胞的变化。所以， MRI 应作为早期检查诊断骨坏死的主要手段。
0期 一般患者无症状,病理表现为造血骨髓的丢失,胞浆滞留并有窦状小管,间质内积液和骨髓脂肪细胞的坏死。MRI可表现正常，在骨扫描时局部呈现一示踪剂缺血性冷点。只在 MRI 动态扫描时上述冷点可表现为增强减弱。
Ⅰ期 股骨头不变形,关节间隙正常,X 线平片、CT多不能显示明显的骨质病变,称X线前期。T1加权股骨头负重区（根据关节软骨结构和功能的特点,将股骨头软骨面分为三个部份,外上方与髋臼软骨面相差的压负重区、压力负重区内侧的非压力负重区和外侧周围的非压力负重区）显示线样低信号。T 2 加权呈高信号病理特征,是骨和骨髓的坏死无修复，以骨髓水肿、骨细胞坏死、骨陷窝空虚为主要改变。
Ⅱ期 股骨头不变形,关节间隙正常。T 1加权为新月形边界清楚的不均匀信号,T 2加权显中等稍高信号,周围不均匀稍低信号环绕,呈典型的双线征,位置基本与CT的条状骨硬化一致。病理上为病灶中心大量不规则的细胞碎片坏死,周边纤维化，新骨形成和肉芽组织增生。
Ⅲ期 股骨头变形,软骨下骨折、塌陷、新月体形成。T1加权呈带状低信号,T2加权示中等或高信号,为关节积液进入软骨下骨折线的裂隙。新月形坏死骨发生应力性软骨下骨折、塌陷并与关节软骨分离。由于纤维组织长入形成致密的无血管墙，使修复被阻挡,进入坏死骨的修复受限。
Ⅳ期 关节软骨被完全破坏,关节间隙变窄,股骨头显著塌陷变形，髋臼出现硬化、囊性变及边缘骨赘等非特异性继发性骨关节炎。
诊断与鉴别诊断：
诊断
1、是否有股骨头坏死发病的好发因素；
2、股骨头坏死的症状和体格检查特征；
3、结合股骨头坏死的影像学检查。详细询问病史非常重要，病人应该配合医师仔细回顾是否有髋部创伤史、服用激素史、大量饮酒史以及其它的股骨头坏死好发因素，这些都有助于帮助医生判断。
股骨头坏死患者早期髋部疼痛、跛行和髋关节功能障碍症状可以不明显或容易与其它疾病症状混淆，在临床上易被误诊为其它疾病，需要认真询问、鉴别。X线检查是临床最常用的检查方法，但对早期病例的发现仍有赖于其他先进检查手段的应用。随着科学的发展，CT、磁共振(MRI)、骨同位素扫描、骨内静脉造影、骨髓内造影和骨内压测定等技术在医院内普遍的开展，使股骨头坏死的早期诊断率也得到了提高。
鉴别诊断
(1)股骨头颈部骨髓水肿：是最容易被误诊为股骨头坏死的疾病，股骨头颈部骨髓水肿的疼痛症状与股骨头坏死极相似。MRI显示股骨头颈区无明显边界的低信号区，X线片显示股骨头颈区无明显边界的密度减低区。一般认为骨髓水肿是自限性疾病，预后较好，2％～5％的患者可进展为股骨头坏死，95%以上的患者6～8个月后可自行消退。
(2) 髋臼发育不良髋关节骨性关节炎：X线片显示髋臼发育不良，有时会出现髋关节半脱位甚至脱位，关节间隙在中晚期变窄，股骨头内有囊性变，MRI 显示股骨头内骨质信号正常。股骨头颈部骨髓水肿：是最容易被误诊为股骨头坏死的疾病，股骨头颈部骨髓水肿
(3) 类风湿性关节炎：全身关节游走性疼痛，手指间关节疼痛活动障碍变形，X线片显示以关节间隙变窄为主，血清化验检查异常。
(4)强直性脊柱炎：约40%的强直性脊柱炎患者会伴发强直性脊柱炎性髋关节炎，患者一般均为男性，伴有腰痛和腰僵。X线片以关节间隙变窄为主，化验检查HLAB—27为阳性。
(5) 扁平髋：幼儿型股骨头坏死的后遗症，X线片显示股骨头变大，股骨头内可有囊性变，髋关节内的股骨头可呈现半脱位。
（6） 特发性髋关节骨性关节炎：患者通常年龄较大，常大于50岁。无服用激素和酗酒历史。X线片以关节间隙变窄，股骨头硬化表现为主。在我国该病较少见。
(7) 股骨头内滑膜疝：MRI显示股骨头颈交界处T1加权相有一密度均匀的低密度影，X线片和CT 扫描正常。
（8） 儿童的暂时性髋关节滑膜炎：发生于少年儿童，由于轻微外伤或劳累造成髋关节疼痛，经休息和服用非激素类消炎镇痛药绝大部分患者可恢复正常。
(9) 股骨头内的骨岛
(10)各种类型的滑膜炎（结核、绒毛结节、滑膜软骨瘤病）
治疗：
股骨头坏死的治疗手段很多，概括起来有两大类，即非手术治疗与手术治疗。一般情况下，患股骨头坏死的病人由于害怕手术，更愿意接受非手术治疗。实际上选择那一种治疗并不能靠自己的主观愿望，要根据股骨头坏死的病期。早期（Ⅰ期及部分Ⅱ期）病人可接受非手术治疗，而中、晚期（Ⅱ期以上）的病人应接受手术治疗，部分病人术后仍要接受其他辅助治疗才会获得满意的结果。所以患股骨头坏死的病人在治疗中，一定要走出误区，相信科学，视自己的病情轻重来接受不同的治疗，否则会贻误治疗时机，造成不可挽回的严重结果。
非手术治疗
并非所有的股骨头坏死均需手术治疗，对坏死面积小于15%，或虽然大于15％而小于25％的非负重区坏死且无症状者可不治疗，只需严密观察即可。常用的方法有：药物治疗、高频磁疗、体外震波、高压氧和保护性负重等，此对I期甚至II期可以试用。坏死面积大于30％应密切观察。
①药物治疗：从国内外文献报道，迄今为止人类还没有真正找到一种疗效确实可靠可以治愈股骨头坏死的药物。尽管如此，药物治疗仍是所有非手术治疗中的首选方法。根据目前对股骨头坏死发病机制的了解，即血管损伤学说，把药物治疗分为以下几类：
改善局部血循环的药物：靶向前列腺素E（凯时）—有强烈扩张血管、抑制血小板凝聚、改善红细胞变形能力的作用。川芎嗪—中药，此药可抑制血小板释放，减轻血管炎性反应，解除血管平滑肌痉挛，降低全血和血浆黏度及红细胞压积，减少血浆纤维蛋白原的产生。
抗凝药物：低分子肝素（速避林）—有抗凝血、降低血液黏度、提高纤维溶解能力的作用，被广泛用于预防和治疗血栓栓塞性疾病。国外有学者将其应用于治疗早期股骨头坏死并取得较好的疗效。
降脂药：他汀类降脂药—可改善脂类代谢、降低血脂、减少或避免骨内血管脂肪栓塞。动物实验证实，该类药物与糖皮质激素在治疗疾病时合用，可降低股骨头坏死的发病率。但该药对肝脏有毒性，长期使用应慎重。
抗骨质疏松药：阿仑磷酸钠（福善美）—通过抑制破骨细胞活性，对防止股骨头塌陷有较好疗效。
其它药物：非甾体类抗炎药物—缓解关节疼痛等症状，利于恢复关节功能，防止产生关节畸形。保护关节软骨类药物— 有修复关节软骨的作用，保护及延迟关节软骨的破坏。
②高频磁场：磁疗对促进骨折愈合是一种行之有效的治疗方法，其机制可能是改善局部血微循环，通过体液免疫积聚骨生长因子，提高成骨细胞的活性，促进骨折愈合。高频螺旋磁用于股骨头坏死的治疗，可改善微循环，促进血管向坏死灶长入，对缓解疼痛症状有较好的疗效，可作为治疗早期股骨头坏死的辅助手段。
③体外震波：目前在临床上主要应用于泌尿系统和肝胆系统结石的体外碎石。近年来将其应用于治疗早期股骨头坏死，利用其可将股骨头坏死灶边缘的硬化带造成微骨折的特点，消除硬化带对坏死灶修复血管长入的阻挡作用，从而促进修复。
④高压氧：以色列学者报道，用高压氧疗法治疗I期股骨头缺血坏死，患者在高压氧舱内用面罩吸入100％氧气，在2～2.4个大气压下持续90分钟／每日，每周6次，共治疗100次。81％的I期股骨头缺血坏死患者经高压氧治疗后MRI恢复正常，未经高压氧治疗的患者只有17％恢复，因而认为高压氧可有效治疗I期股骨头缺血坏死。
⑤保护性负重：扶拐行走是否可有效避免早期坏死股骨头塌陷尚有争议，但多数学者认为扶拐行走对股骨头有一定的保护作用，故多主张患者扶双拐行走，但不主张用轮椅，因为可发生废用性骨质疏松。
手术治疗
保存股骨头的手术治疗：
对于骨坏死已进入II期坏死面积大于30％者，非手术治疗的疗效是不好的，此时应采取保存股骨头手术，可望取得良好疗效。
（1）自体骨髓干细胞移植：此法由法国学者首创，他对超过600例I、II期骨坏死治疗随访6年以上，优良率在80％以上中日友好医院骨坏死与关节保留重建中心改良方法，每次抽取150毫升左右骨髓，经细胞分离器分离出骨髓细胞，压缩至7～10毫升，利用X线透视或导航引导下细针对骨坏死区多处穿孔，将压缩的骨髓细胞加骨诱导因子（BMP2）加压打入减压区。经数例超过6月随访，初步结果良好，此方法的优点是创伤小，可以早期下地。缺点是如骨坏死界限清楚且已呈囊性改变者，疗效不好。
（2）经股骨头颈开窗、减压区灯泡状减压，打压植骨术：此种方法适用于坏死界限清楚，坏死区靠近关节面，坏死面积大于15％～30％以上的II期或III期早期中青年患者。在X线引导下，通过髋前小切口（5厘米左右）将坏死骨刮除，打压将自体骨，人工骨，BMP2等植入。根据中日友好医院骨坏死中心超过100例随访4年以上，II期优良率100%,III期早期为75％，优于国外报道。
（3）病灶清除、带血管腓骨移植：适用于III期早期及IV年轻患者（小于40岁）患者。此手术创伤稍大，且要两处切口，但所切取的腓骨植入后带血运（活骨）且有较好的机械支撑作用，因此用于已经开始塌陷的股骨头是可取的。国内外临床报告，10年的优良率在60％～70％之间。
（4）截骨术：对部分年轻患者（小于45岁），坏死灶位于负重区，而非负重区无骨坏死，则可通过经股骨粗隆旋转截骨术或内翻与外翻截骨术，使坏死灶移至非负重区，而将正常软骨面转至负重区，以保护股骨头不塌陷。此类手术的要求使关节活动度较好，医师有经验，才能取得较好疗效。
（5）应该明了，保存股骨头的手术使为了避免或延缓人工关节置换手术的时间。因为不管如何努力，总有部分股骨头坏死患者最终需要做人工关节手术，因此，保存股骨头的手术治疗尽量不要遗留给做人工关节手术的困难，从上述几项手术中，（1）、（2）、（3）较符合此情况。
人工关节置换术
（1）人工关节的种类及材料：
股骨头坏死如能早期诊断和治疗可使70％以上的患者避免或延缓人工关节置换术。但由于在我国，延误诊断，不规范治疗较普遍，使许多股骨头患者就诊时已属晚期（III、IV期）其他方法已很难奏效，不得不行人工关节置换。但随人工关节材料的改进，假体设计改进及医师技术的熟练，人工关节置换术的疗效在迅速提高，过多的顾虑也是不必要的。
人工髋关节的种类包括：①股骨头表面置换；②人工股骨头置换；③全髋人工关节置换。
常用的人工关节植入材料有：①金属合金；②高分子材料；③陶瓷材料。常用的金属可分为钛基（钛及钛合金）、钴基（钴铬、钴镍合金、钴铬钼等）和铁基（不锈钢）3类。高分子材料是指超高分子聚乙烯，主要制作髋臼杯假体及髋臼杯假体内衬。氧化铝、氧化锆陶瓷惰性稳定性好，在人工关节中可用于人工全髋关节的头臼部分。在体内和体外实验中，氧化铝及氧化锆的人工关节面的磨蚀及磨损率均明显降低。
根据人工全髋关节头臼的不同材料，其关节承重面的组成部分有：①金属－聚乙烯；②陶瓷－聚乙烯；③金属－金属；④陶瓷－陶瓷。其中前两种组合是目前常用的方式。
根据人工全髋关节假体不同的固定方法，分为：①非骨水泥生物固定；②骨水泥固定。
（2）骨水泥人工关节及其应用：
1961年Carnley首先介绍骨水泥全髋关节的使用技术，此项技术不断改进，至今已发展到第四代骨水泥技术，使关节假体的使用寿命明显延长。骨水泥全髋关节主要适用于骨质疏松患者或股骨近端呈直桶样的患者及老年患者（大于65岁）。
（3）非骨水泥人工关节及其应用：
其理论基础是假体的多孔金属表面可以发生骨长入假体表明使骨质紧压配合后骨结合，从而达到假体生物固定的目的，主要用于中青年且骨质量好者。
（4）微创手术在人工关节置换中的应用：
随着人工全髋关节置换手术技术的不断发展，使小切口微创全髋关节置换术成为可能。其手术切口长度在10cm以内，手术时间没有延长甚至可以缩短。此项技术不仅仅意味着单纯的切口小，其技术焦点是减少对韧带、肌肉及骨组织损伤，安全、有效、可重复、经得起时间的考验。其优点为：①小切口美观（可采用皮内缝合）；②术中关节周围软组织创伤小，出血量减少，术后伤口疼痛减轻，并发症少；③早期既恢复日常生活与功能。患者术后第2～3天即可扶拐下地行走，大大地减少了围手术期的并发症。
（5）导航技术在人工关节置换中的应用：
影像引导手术导航系统是近10年来发展的新技术，已在临床得到广泛应用。由于髋臼杯假体安放的角度对延长假体使用寿命至关重要，采用机械导向器安放时并不十分可靠。
（6）股骨头表面置换术：
由于全髋人工关节置换术后臼杯的聚乙烯磨屑导致的骨溶解和假体松动尚无根本解决方法，一种尽可能保留髋关节骨量而仅置换股骨头表面的股骨头表面置换术应运而生。此项手术技术要求高，需骨科医师所受训练及丰富的临床经验。应严格按照手术适应证，适用于年轻患者，被视为一种过渡性手术，有人称它为“花钱买时间的手术”，可以推迟全髋人工关节置换手术的时间。常见的手术并发症包括：①股骨颈骨折；②假体安装位置不佳；③假体松动、脱位等。
（7）关节融合术
髋关节融合术始于治疗结核性关节炎造成的严重关节破坏以及明显关节不稳、疼痛性纤维强直等。一个已经融合的髋关节的优点是无痛，绝对地稳定且持久，但久之往往会引起腰痛，同侧膝关节及对侧髋关节也会产生症状。直到20世纪70年代后期，此手术仍被看成是能替代截骨术和关节置换术的一种方法，特别是对年轻单侧髋关节疾病的重体力劳动患者。近年来髋关节融合术逐年减少。
