股骨頭骨骺骨軟骨病
(一)發(fā)病原因
本病的發(fā)病原因眾說紛紜,但真正的病因尚不明確,可能與下列因素有關(guān):
1.股骨頭血供缺陷 Trurta等的研究發(fā)現(xiàn),4~8歲的兒童只有一條血管供應(yīng)股骨頭的血液,即外骺動脈,來自干骺動脈的血供往往被骺板阻擋。而外骺動脈又極易受外旋肌群的壓迫而中斷血供。8歲以后,圓韌帶血管也參與股骨頭的血供,故本病發(fā)病率降低。另外,兒童尤其是男童的股骨頭內(nèi)外血管吻合弓的變異很大,甚至缺如,也是造成股骨頭缺血的一個原因。
2.關(guān)節(jié)腔內(nèi)高壓 凡是可引起髖關(guān)節(jié)腔內(nèi)壓力增高的因素,如外傷后關(guān)節(jié)腔積血、感染以及發(fā)生暫時性滑膜炎等,均可造成供應(yīng)股骨頭骨骺的血管受壓而導(dǎo)致本病。馬承宣等測定了17例患兒股骨上端的骨內(nèi)壓,發(fā)現(xiàn)患側(cè)骨內(nèi)壓明顯高于健側(cè),并經(jīng)靜脈造影發(fā)現(xiàn)患側(cè)骨骺內(nèi)外靜脈不顯影和旋股內(nèi)外靜脈顯影率明顯低于健側(cè),因此認(rèn)為髖關(guān)節(jié)腔內(nèi)壓力增高造成股骨上端靜脈回流障礙導(dǎo)致發(fā)生本病。
3.其他因素
(1)創(chuàng)傷因素:由于本病多發(fā)生在男孩,而髖關(guān)節(jié)又是活動較多的負(fù)重關(guān)節(jié),故有學(xué)者提出創(chuàng)傷學(xué)說,認(rèn)為本病是股骨上端多次反復(fù)的輕微損傷所致。
(2)環(huán)境因素:包括圍生期和出生后的生活條件。有學(xué)者報道,臀位產(chǎn)兒的發(fā)病率是正常產(chǎn)兒的4倍,出生時父母年齡偏大、第3胎以后的兒童、家庭生活貧困的兒童等均易發(fā)本病。
(3)內(nèi)分泌因素:Tiroza Tanara測定了47例患兒的血清生長因子A(SMA)的含量,發(fā)現(xiàn)較正常兒童血清中的水平明顯為低。SMA的主要功能是刺激軟骨生長,故認(rèn)為SMA水平降低是本病的一個促發(fā)因素。
(4)遺傳因素:Perthes病有一定的家族史,患者的兄弟和第1、2級親屬中的發(fā)病機(jī)會增加,但有關(guān)研究尚未找到遺傳學(xué)證據(jù)。
近年來,凝血功能異常被認(rèn)為是引起該病的潛在因素。Gregosiewicz等檢測Perthes病患兒血漿中α12抗胰蛋白酶明顯高于對照組,提示纖維蛋白溶解作用降低,增加了血管內(nèi)栓塞的危險性,可能誘發(fā)本病。Glueck發(fā)現(xiàn)Perthes病患兒中存在抗凝血酶Ⅲ (AT2Ⅲ) 、蛋白C ( PC) 、蛋白S ( PS)等的活性異常和抗活性蛋白C (APCR)陽性,從而提出Perthes病病因的易栓假說,認(rèn)為易栓癥( PC、PS缺陷和APCR陽性等)和低纖溶( t2PA,PA I和高脂蛋白等)與Perthes病的發(fā)病密切相關(guān)。
Perthes病與內(nèi)分泌特別是甲狀腺素紊亂的關(guān)系研究表明,Perthes病患兒雖然甲狀腺功能正常,但游離甲狀腺素和游離三碘甲狀腺素明顯增高,而且股骨頭受累程度與血漿游離甲狀腺素水平呈正比。但這些改變,究竟是引起本病的原因還是后果仍然不明。也有學(xué)者提出生長發(fā)育遲緩學(xué)說。Kealey測定Perthes病患兒血清生長介素A ( SMA)的含量明顯低于正常兒童,間接支持發(fā)育遲緩學(xué)說。另一些學(xué)者懷疑Perthes病與遺傳有關(guān)。Wansbrrugh(1959)首先報道本病有遺傳傾向。Renwick ( 1972 ) 指出Perthes病患兒的父母有0. 3%、親兄妹有3.8%、旁系親屬有0. 3%患有同病。Catterall (1970)則注意到Perthes病與體質(zhì)因素有關(guān),但均沒有找到明顯的遺傳學(xué)證據(jù)。
(二)發(fā)病機(jī)制
股骨頭缺血性壞死的病理過程,包括骨質(zhì)壞死,繼之死骨吸收和新骨形成,以及股骨頭再塑型等一系列病理變化。一般可分成4個階段。
1.初期即滑膜炎期 關(guān)節(jié)囊腫脹,滑膜充血水腫和關(guān)節(jié)液滲出增多。但滑液中不含炎性細(xì)胞。此期持續(xù)1~3周。
2.缺血壞死期 股骨頭前外側(cè)骨骺最早受累,或整個骨骺均因缺血發(fā)生壞死。此時骨結(jié)構(gòu)保持正常,但骨陷窩多空虛,骨髓腔由無定形的碎屑填充,骨小梁碎裂成片狀或壓縮成塊。由于股骨頭發(fā)生缺血性壞死,使骨骺的骨化中心軟骨內(nèi)化骨受到暫時性抑制,而關(guān)節(jié)面表層軟骨由滑液營養(yǎng)可繼續(xù)生長。X線片上可見股骨頭骨骺較小和關(guān)節(jié)間隙增寬。壞死的骨小梁因碎裂、壓縮和新骨沉積在壞死骨小梁的表面,使其密度增高。同時干骺端疏松脫鈣,干骺端脫鈣是由于局部充血所致,是富有血管的軟組織侵入、吸收壞死骨的組織反應(yīng)。此期大體形態(tài)和股骨頭輪廓無明顯的變化。壞死期較長,經(jīng)歷6~12個月。臨床上一般無癥狀。Salter稱此階段為臨床靜止期,是潛在的股骨頭缺血壞死。若此時能恢復(fù)血供,可望不遺留嚴(yán)重畸形。
3.碎裂或再生期 由于死骨的刺激,毛細(xì)血管和單核細(xì)胞所組成的連接組織,侵入壞死區(qū),吸收壞死的骨小梁碎片,并在髓腔內(nèi)形成纖維組織。破骨細(xì)胞增多且功能活躍,參與吸收壞死的骨小梁。與此同時,豐富的成骨細(xì)胞活動增強(qiáng),在壞死的骨小梁之間和其表面形成正常的類骨質(zhì)。這些血管組織來自于圓韌帶、骨膜和干骺端。干骺端血管或進(jìn)入骨骺板或與骨骺板周圍的組織相連接。起初新生的類骨質(zhì)所形成的骨小梁較纖細(xì),以后轉(zhuǎn)變成板層骨。壞死區(qū)周圍軟骨仍無明顯的變化,但其基底層軟骨因遠(yuǎn)離關(guān)節(jié)面,得不到滑液的營養(yǎng),可失去活性。這個階段新生的骨質(zhì)強(qiáng)度較低,逐漸塑型成正常骨或根據(jù)承受應(yīng)力的狀況而改變形狀。Salter稱之為“生物性塑型”。上述過程約歷時2~3年。
4.愈合期 因為新形成的骨小梁是一種不成熟的板層骨,且纖細(xì)脆弱,容易與尚未吸收的壞死骨小梁壓縮在一起。壓縮區(qū)多局限在股骨頭的前外側(cè)。蛙位X線片上表現(xiàn)為杯狀缺損。而正位X線片上,這個杯狀缺損與完整的骨質(zhì)重疊,則顯示出囊性改變。如整個骺核受累,多出現(xiàn)不同程度的變形,類似蘑菇樣外觀(mushroom shape),最終股骨頭明顯增大,由一個位于髖臼中心的圓形股骨頭(coxa magna),變成扁平狀股骨頭(coxa plana)。
Salter強(qiáng)調(diào)股骨頭頸變形是由于壞死期并發(fā)了軟骨下骨折,啟動了壞死骨的吸收和原始交織骨沉著。同時可發(fā)生滑膜反應(yīng)和肌肉痙攣,繼而發(fā)生內(nèi)收肌和髂腰肌攣縮,使股骨頭向前外側(cè)半脫位,髖關(guān)節(jié)活動受限。如股骨頭的應(yīng)力集中區(qū)承受過多的應(yīng)力,使股骨頭呈扁平狀或馬鞍狀畸形,進(jìn)一步使股骨頭向前外側(cè)半脫位。股骨頭持續(xù)性缺血不僅導(dǎo)致骨骺的缺血壞死,也造成骺板的缺血壞死使骺板過早閉合,將影響下肢的縱向生長,特別是股骨頸的生長受到抑制,而股骨大轉(zhuǎn)子生長不受干擾,結(jié)果股骨頸變短,而大轉(zhuǎn)子則可超出股骨頭頂端的水平。此畸形雖不同于髖內(nèi)翻,但在功能障礙上,猶似髖內(nèi)翻,不利于外展肌的活動,形成屈髖步態(tài),稱為功能性髖內(nèi)翻。