股骨头缺血性坏死之病理学

股骨头缺血性坏死之病理学

无论什么原因引起的股骨头缺血性坏死，其病理变化基本一致。但由于骨组织缺血时间长短、丧失供血范围及程度有区别，故病变有所不同。基本点是由于血栓形成及栓塞，使动脉供血受阻，引起缺血所致。

（1）早期变化一般认为缺血时间与骨坏死密切相关。从理论上讲若骨细胞缺血12小时，便无存活能力，但事实上在缺血达48小时后，组织学检查仍未发现骨细胞死亡。骨细胞死亡的唯一表现是骨陷窝内骨细胞消失，有时在血管损伤3～4周后，仍可发现骨细胞，此时关节面的软骨也多无变化。另一方面骨修复的表现在缺血数周就非常明显，发现在股骨头凹及上、下干骺A．供血区附近有新生的血管纤维组织。

（2）进展期变化在股骨头负重区，骨小梁坏死明显可见，并有大小不等的囊性变、囊内充填坏死组织及无血管的纤维组织。缺血数周后，上述血管纤维组织便超越血供范围，而发展成致密的纤维组织。进一步影响血循及修复，最后发展到后期。

（3）后期变化呈典型的缺血性坏死征，大体标本及显微镜检查有以下表现。

①大体标本。软骨关节面大部分是完整的，但在负重区（股骨头前上部）有部分破坏，甚至出现塌陷，软骨面皱缩，若用手指按压，则出现向内凹陷；有的地方软骨表面出现小裂隙，甚至发生可移动的脱落的游离瓣，而在软骨下面有一层薄的致密硬化骨与软骨相联，但与深层的骨小梁分离约数毫米：X光检查显示此区为软骨下透光区，为坏死吸收的表现。

②显微镜检查。可发现病变区有典型的五区。第1区（I层）关节软骨表面区。有不同程度的异常表现。软骨表面失去光泽、变薄，在股骨头负重区，软骨表现不规则及纤维化，有的区域为脱落的游离的软骨表层瓣，有的全层软骨均消失，软骨表面全层剥脱，软骨下骨暴露。第2区（Ⅱ层）为中心梗死区。呈黄白色。通常位于股骨头前上部（负重区），骨小梁死亡（骨陷窝内骨细胞消失），骨髓成分被无细胞的坏死组织所代替。此区的外缘可见有成活的细胞存在，某些区域还可见到新骨形成及软骨内化骨情况。第3区（Ⅲ层）纤维组织区或血管肉芽区。呈灰蓝色，松软，包绕在坏死区周围，此区有大量的血管及纤维组织，还有破骨细胞及成骨细胞是组织再生（修复）活跃区。镜检发现，靠近死骨区骨小梁近于消失，而靠近活骨区则有混合型骨小梁存在，有的区域还可看到软骨内化骨。第4区（Ⅳ层）硬化区或称肥厚骨小梁区。此区X光检查为硬化区域，此增厚的骨小梁由死骨、活骨及混合型骨组成。第5区(V层)为正常的骨小梁区。比第4区还细长些，间隙充满丰富的骨髓。另外，50%有髋关节的非特异性的滑膜炎，最后髋臼也可发生改变，呈典型的退行性关节炎。

（4）各期病变特征早期：缺血区充血，渗出（水肿），组织间隙内出血（淤血）。进展期：病变区骨小梁中断、破碎，并出现大小不等的囊变空腔，软骨表现变薄，甚至脱落呈游离瓣。病变进一步发展，在股骨头负重区发生塌陷。后期：典型的股骨头缺血坏死五层特征，并伴有扁平髋及髋关节骨性关节炎等改变。

（5）各类细胞及组织对缺血的反应股骨头内有各类细胞及组织，对缺血反应各异，据Santo，i介绍，骨髓细胞对缺血最敏感，缺血24小时，在组织切片上即可发现细胞轮廓消失，细胞膜破坏，胞质匀浆改变，细胞嗜碱性降低及胞核固缩。缺血进一步发展，则骨陷窝空隙，这是骨细胞死亡的标志。如果缺血7天后，空虚的骨陷窝则融合一体形成空泡。骨髓基质是抵抗缺血最强的组织，其次是血管。血管的变性首先在血管的内膜层，侵犯血管窦及毛细血管，损伤较小动脉早。而骨小梁中，成骨细胞对缺血反应较敏感，缺血48小时，发现胞浆嗜碱性减少，核固缩及细胞死亡，但比骨髓细胞对缺血的抵抗力要大。在诸多细胞中，骨细胞抵抗缺血反应最强，缺血1周结构及功能才开始发生变化，细胞器受到影响。脂肪细胞仅次于骨细胞，而破骨细胞与成骨细胞在脂肪细胞之后对缺血才会发生反应。总结以上，缺血1周，骨髓细胞及血管内皮细胞全部开始发生逐渐坏死改变，此时，有一半的脂肪细胞、成骨细胞及破骨细胞均未受损。缺血2周，除骨细胞外，所有细胞开始发生坏死改变。Santori将各类细胞对缺血的退变反应归纳如下：骨髓细胞血管内皮细胞成骨细胞及破骨细胞脂肪细胞骨细胞。

（6）坏死区的修复演变坏死区的演变与坏死区本身状况有关，包括坏死区有无骨折？有无骨软骨的分离碎片？有无股骨头塌陷，股骨头碎块及股骨头缺失等？这些对坏死区的修复结果都有影响。

①血管再生。血管再生是坏死区吸收及骨形成的基本要素。有了血管，就是有了血供，有了血供间充质细胞的增生及分化就获得了动力来源。间充质细胞主要分化成成骨细胞及破骨细胞，是骨形成的主要功能细胞，所以，血管再生在股骨头缺血性坏死的病变中应从其功能考虑它的重要意义。缺血第1周发现坏死区附近未受损的骨骺部位的血管增生，其形态数目及分布不规则（图1-8），随着时间推移，新生的血管穿透至坏死区，动物大约需2～3个月，而人类由于再生功能较弱，血管再生过程较慢。血管再生的来源除了未受累的骨骺部位血管外，滑膜在关节血管环网的血管亦是来源地，通过滑膜反折部穿入深层至坏死区，还有一小部分是通过关节软骨裂口处进入坏死区。血管再生过程往往与结缔组织再生同时发生，在血管再生初期阶段，即有结缔组织参与而形成间充质细胞，这种细胞具有极高的增生能力及分化趋向。如分化的组织细胞有吞噬坏死骨的特性，成纤维细胞增生可导致纤维组织硬化区的形成。

②坏死区吸收。前面已述血管再生是坏死区吸收的必要因素。成纤维细胞及内皮细胞是血管再生的主要功能细胞。坏死吸收的主要责任是由巨噬细胞及破骨细胞承担，通常血管再生发生得较快，而坏死吸收较慢，这是由于间充质细胞分化成纤维细胞及成骨细胞比分化破骨细胞多一些之故。

③新骨形成。坏死区吸收期的同时亦发生了新骨形成。其成骨有两种形式：一是直接成骨，即直接由结缔组织的纤维细胞而成骨。二是间接成骨，即间接由坏死骨经过吸收，编织骨阶段到板层骨形成。直接成骨是有限的，绝大多数是间接成骨。直接成骨主要发生在有丰富纤维变的血管再生处，由成纤维细胞直接分化而成。间接成骨过程与上不同，在坏死骨的表面，具有能引起血管再生及骨修复的骨诱导因子，促使间充质细胞向成骨细胞分化，持续不断地发挥其成骨功能，导致新的不成熟的编织骨形成，这时在新形成的编织骨中，仍可见到较厚的不规则的结缔组织。及至后期，坏死的骨小梁全都为新骨包围，但类骨组织仍有少许。待编织骨完全转换为板层骨时，胶原纤维变厚，骨小梁排列呈规则的按力学方向平均分布，板层骨围绕血管而形成。

④关节软骨改变。在坏死过程中，关节软骨仍保持很长时间不受影响，只在坏死后期才有改变。引起的原因部分与坏死骨的塌陷有关，另外还有其他原因：其一是软骨下区的吸收及血管穿透。其二是坚硬的软骨下区骨小梁结构改变，均可降低对关节软骨的支撑力，使其发生病变。除此之外，滑膜血管翳生成也会影响关节软骨的血供营养，促其病变进展。

⑤滑膜组织改变。前面已谈及血管再生及坏死区的吸收，滑膜组织对这两方面都起着关键作用。在坏死的早期阶段，便可见到滑膜增生，而且还发现从骨软骨线上（关节滑膜附着处）增生的血管连同滑膜组织向深层穿人坏死骨，这是血管再生及坏死区吸收的主要源泉。