第二章　骨坏死的病因学

骨坏死多发于中轴骨及四肢骨，与多种疾病及创伤有关，目前虽已清楚骨坏死不同阶段的病理改变，但对发病的原始机制知道的甚少。从各种文献资料统计看与骨坏死有关因素大约有60多种，但也仅有创伤为已知特异性原因，而其他非创伤病例的病因尚未明确，可能是机械因素和生物因素的综合作用所致。

由于骨坏死起动的基础机制不清，为了阐述这些因素与骨坏死之间的关系出现了许多学说，如激素与骨坏死关系就有五种以上的学说，但目前尚无一种学说能够比较圆满地解释清楚两者的关系。如有的学者推测血液凝固和黏滞度增加是引起股骨头前上方承重部位血供机械性阻断，导致股骨头缺血性坏死的原因，但血液凝固性变化是全身性的，难以解释为什么只发生股骨头的坏死；也有的学者推测骨髓和脂肪变性坏死，继而引起反复脂肪栓塞，导致股骨头坏死，但难以解释脂肪栓塞，既可堵塞股骨头承重部位血管，却为什么不堵塞股骨头其他区段或别的骨骼血管等。Arlet和Ficat提出股骨头坏死的主要原因是股骨近端骨内压升高，其机制类似于四肢的骨筋膜室综合征，然而有许多情况如骨关节炎，也有骨内压升高，却并不是所有病人都发展为缺血性骨坏死。另外，如果股骨头坏死是由于骨内压升高，则应出现整个股骨头坏死，而不是特定部位的区段坏死，所以目前的各种学说都有局限性和不完善的地方，尚待进一步完善。

骨坏死发病原因较多，但绝大部分原因及发病机制并不十分清楚，目前临床研究也仅以成人股骨头缺血性坏死及儿童股骨头缺血性坏死发病机制研究较为系统完备，而对于其他部位骨坏死的病因学研究少之又少。虽近年来，国内外学者对骨坏死研究做了大量工作，但骨坏死的发生为多种因素共同作用的结果，本章主要从这些方面对骨坏死做一个大概的叙述，目的是为各位临床医生今后对此种疾病的预防、诊断治疗提供帮助。

目前对骨坏死病因分类较多，与引起骨坏死原因多，发病机制不清有关，综合文献研究，大致有以下几种分类方法。

①髋部创伤：包括股骨颈骨折、髋关节脱位、髋臼骨折、转子间骨折、轻微损伤；②髋关节发育畸形：先天性髋脱位、先天性髋内翻、髋臼发育不良；③脊髓灰质炎（小儿麻痹症）后遗症；④炎症：化脓性髋关节炎、髋关节结核；⑤非化脓性炎症：髋关节骨关节炎、髋关节暂时性滑膜炎、色素沉着绒毛结节性滑膜炎。

镰状细胞性贫血、海洋性贫血、戈谢病、血友病、急性白血病、DIC、铁中毒（血色病）、血小板减少性紫癜。

①动脉源性疾患：动脉粥样硬化、闭塞性动脉硬化、狭窄性动脉炎；②静脉源性疾患：血栓性静脉炎（包括血栓性浅静脉炎和深部静脉血栓形成）。

支气管哮喘等。

脂肪肝、溃疡性结肠炎和克罗恩病、Whipple病，志贺菌、沙门第菌、幽门螺杆菌及耶尔森菌感染后的肠炎。

肾病综合征、慢性肾功能不全。

皮质醇增多症（库欣病）、甲状腺功能减退和黏液性水肿、骨软化症。

糖尿病、痛风、高脂血症和高脂蛋白血症、黏多糖代谢病、肥胖症、骨质疏松、脂肪绝对过量、脂肪相对过量。

类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、血管炎（包括结节性动脉炎、过敏性血管炎、白塞病）、肠病性关节炎。

辐射病、潜水病、热损伤、四氯化碳中毒、氟中毒。

①先天性髋关节脱位术后；② 脊髓灰质炎（小儿麻痹症）后遗症；③肢体石膏固定过久；④术后下肢水肿。

①激素；②酒精中毒；③抗肿瘤药物：如天门冬酰胺酸等；④非甾体类药物；⑤过载铁（高血铁）。

①妊娠：可能与妊娠时雌二醇和孕酮增多所致的血液高凝、静脉栓塞有关，任何晚期妊娠DIC的其他原因，尤其是脂肪肝，子痫及羊水栓塞可能是骨坏死的潜在原因；②避孕药；③脑膜炎球菌血症：引起DIC、内毒素；④静脉注射麻醉药伴艾滋病病毒感染：可能因其继发抗磷脂类抗体综合征后并发骨坏死；⑤过敏反应：导致DIC而引发骨坏死；⑥烧伤：导致血液高凝状态；⑦糖原累积病；⑧异常球蛋白血症；⑨抗磷脂类抗体综合征。

1.创伤性骨缺血性坏死其发病机制已明确，由于供养骨的动脉血管断裂导致骨缺血坏死，如股骨颈骨折、髋关节脱位、腕舟骨骨折、月骨脱位等。

2.非创伤性骨缺血性坏死与许多疾病和药物等有关，但其发病机制不如创伤性骨缺血坏死那样明确，由于这些疾病或药物等引起的骨坏死，并不能完全排除，诸如日积月累的生理性机械因素，对骨坏死病理过程中的作用，所以称非创伤性并不十分妥当。目前各种文献多称其为特发性骨缺血性坏死。病因包括除严重创伤外的所有因素。

病因关系是清楚的和被大家广泛所接受的。包括严重创伤（股骨颈骨折、髋脱位、髋臼骨折）、潜水病、镰状细胞贫血、放射病、动脉源性骨坏死、戈谢病等。

这些病因可能与以后骨坏死有短暂联系或在具有个别特征的一组病人中增加发病率，这些常见联系已被多数人所接受，但尚未得到证实。在这些情况中，有许多病因所导致的骨坏死的病理生理改变与以后骨坏死之间的关系，尚不太清楚或仍在争论之中。包括轻微损伤、激素、酒精中毒、痛风和高尿酸血症、静脉疾患、妊娠、发育不良、脂代谢失调、结缔组织疾病、骨质疏松和骨软化等。

近年来国内外学者对股骨头缺血性坏死（ANFH）进行了大量研究，但到目前为止，除了创伤性的股骨头缺血性坏死病因及发病机制比较清楚外，其余的非创伤性ANFH的发病机制仍不清楚，并在诊断和治疗方法的选择及评价产生了较大的争议。

对于ANFH病因的分类方法较多，主要有上面章节所述的四种方法，在这四种分类方法中以创伤和非创伤性分类方法应用较多。非创伤性ANFH原因十分复杂，相关因素有：①激素治疗后；②酒精；③脂肪代谢紊乱；④结缔组织疾病；⑤髋关节发育不良；⑥痛风和高尿酸血症；⑦轻微损伤；⑧铁中毒；⑨静脉源性疾病；⑩糖尿病；k支气管哮喘；l黏多糖代谢病；m骨质疏松；n嗜色性绒毛结节性骨膜炎等。据日本大规模统计调查中显示皮质激素治疗后和酗酒是两个最主要的危险因素。

当然，这些原因的共同特点是均损害了股骨头的血运，因此，许多国内外学者对股骨头血液循环进行了研究，发现股骨头在解剖上的独特构造，决定了其相对于其他骨更易发生骨缺血性坏死。

首先股骨头为表面覆盖球形关节面，表面积约占2/3，仅以股骨颈这一狭窄通道与股骨干相连，头颈内为疏松的骨松质及造血组织，三面包裹着致密的骨皮质，关节软骨腔内任一组织成分的增加，均会占据有效的储腔空间，导致髓腔压力升高，而穿越骨皮质提供减压功能的血管出口少，这就造成股骨头内，髓腔压力易升高，也就是非创伤性缺血性坏死的基础因素。

股骨头、颈的血液循环主要来自旋股内外侧动脉和闭孔动脉三个动脉，它们向股骨头供应血液的主要分支是股骨头凹韧带动脉，前支持带动脉，后上支持带动脉和后下支持带动脉等五组血管丛，另外，股骨滋养动脉，从股骨干中部进入亦为头颈部提供部分血供，这些血管为头颈部供血比例差异较大，其中70%为支持带动脉血供，因而支持带动脉位于骨外段行程较长，穿行于髂腰肌、耻骨肌、长收肌且部分终末支位于闭孔外肌腱与关节囊之间，绕经股骨颈，故头颈部的外伤及髋关节周围软组织挛缩均易导致支持带血管破坏，影响头部血供造成股骨头坏死。

股骨头的上外（前）侧为主要的负重区，而此处正是缺血坏死的高发区，考虑此部位在负重过程中骨小梁出现不同程度的变形或损伤，由于受损骨小梁的增厚，骨痂瘢痕形成以及相应的局部组织学反应，引起骨腔内容物增加，导致髓腔内压升高，血运障碍，进而导致功能性缺氧区乃至骨坏死形成。

激素与骨坏死的关系最早于1957年报道，以后大量的实验和临床研究充分证实了服用激素和骨坏死发生之间的因果关系，其病例数约占全部骨坏死病例数的1/3，随着激素类药物在临床的广泛应用，激素性骨坏死的病例也日益增多，逐渐引起了人们的重视。

长期超生理剂量阶段性应用激素总剂量过大，或短期过大剂量使用类固醇皮质激素，能引起骨缺血坏死。但对于敏感个体，似乎短期适中剂量的激素治疗就能引起骨坏死，但其发病机制迄今还不十分明了，在病情、类固醇治疗和骨坏死之间的缺少环节有待查明，国外此类文献报道很多，国内近年来亦明显增多，发病率各家报道不一致，原根栋报告为43%，日本学者报告为34.9%，也有报道18%～36%，Clin及ADV统计19.8%～27.8%的骨坏死病人有糖皮质激素使用史，约42%的病人累及双侧。王安吉统计为17.4%。男女之比为4.13：1，左右肢体之比为1：1.39。国外以器官移植后接受大剂量激素治疗的病人多见，国内报道多是在治疗某种原发病中诱发。这与国内器官移植开展得较少和较晚有关。

激素性骨坏死的特点是：多发病灶，病情较重，预后较差，双髋关节受累的概率在50%左右，多需手术治疗。

发病机制的有关学说：

血管内脂肪栓塞作为骨坏死的可能原因，由Phemistor等首先提出，目前这种学说被多数人所接受。国内贺西京等对其进行了较详细的实验研究。其学说认为：大量摄入激素后，血清内脂类含量明显增高，总胆固醇、甘油三酯、磷脂、非酯化脂肪酸均升高，形成高脂血症。正常情况下，肝内脂肪含量占肝总重量的5%，血中的非酯化脂肪酸被肝脏吸收后，在肝细胞内转化成甘油三酯与特殊蛋白结合以VLDL（very low density lipoprotein）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非酯化脂肪酸超过肝脏将甘油三酯转化为VLDL的能力时，肝脏吸收非酯化脂肪酸转化的甘油三酯必将堆积在肝细胞内，最终形成脂肪肝。血内VLDL乳化不全，脂蛋白球相互联合，在周围血管中构成脂肪栓子，脂肪栓子位于股骨头内终末动脉，也可以因为血管内压力通过毛细血管而进入小静脉一侧，经血管造影发现许多终末动脉有造影剂中断现象。由于骨内血管通道恒定，血管舒缩性受骨组织的限制而失去代偿功能，导致这些血管阻塞，从而引起血管供应区域的骨组织缺血坏死。同时脂肪栓子水解产生的非酯化脂肪酸方面伤害了毛细血管内皮细胞出现弥漫性血管炎。另一方面触发血管内凝血，加重骨组织的缺血坏死。但也有学者否认此观点，Arlet不相信坏死是继发于股骨头软骨下区域终末动脉栓塞，有人指出脂肪栓塞既可堵塞股骨头承重部位血管，却为什么不堵塞股骨头其他区段或者别的骨骼血管，同一病人使用激素为什么只发生一侧股骨头缺血坏死，为什么儿童服用大剂量激素很少发生股骨头缺血坏死。对于脂类代谢紊乱的生化过程，也还有些环节未清。

Larson等早在1938年就报道了骨内高压与骨坏死有较密切的关系。一些学者发现坏死股骨头经减压后有明显头坏死停止或好转，认为骨内高压在激素性股骨头坏死中起重要作用。其学说认为：激素导致高脂血症后，骨髓内出现脂肪细胞肥大，脂肪组织增生，逐渐压迫和取代红骨髓，使髓内有限空间缩小，一方面造成髓内压力增高，另一方面髓内血窦、毛细血管、小静脉受挤压，造成静脉血流受阻。髓内造影可见造影剂回流明显延迟或淤滞现象。引起髓内组织肿胀、渗液、出血，加重髓内高压并形成恶性循环。髓内静脉压升高，使动静脉压差缩小，直接影响骨组织内动脉血供，导致股骨头缺血坏死。

激素摄入后，股骨头内骨细胞胞质会出现脂质沉积，随着激素应用时间的延长，脂质沉积物逐渐增多并融合成脂肪滴，脂滴是由饱和脂肪酸组成的甘油三酯，多个脂滴逐渐融合成大的脂滴，引起骨细胞内的“占位性病变”，将细胞核挤向陷窝一侧，细胞器功能受到干扰，进而引起核固缩、裂解，直至骨细胞死亡。国内外许多学者观察到了这种变化。但在高脂血症情况下，这种骨细胞内脂肪堆积的机制不甚清楚。有几种推测：①脂肪在骨细胞表面分解成细小的脂肪酸及甘油分子，小分子直接穿过细胞膜而进入胞质，再聚合成脂滴；②大分子脂肪直接由细胞膜包裹、吞噬入胞质；③细胞内进行脂质代谢的细胞器功能及脂质清除系统功能障碍而引起胞质内脂肪堆积；④细小脂滴通过微小饮液细胞囊或小泡的吸收，或通过所谓细胞突的联合，而形成较大的脂滴。这种骨细胞中脂肪堆积的现象，只局限于软骨下区，说明激素并非直接作用于骨细胞，而是间接地继发作用于骨细胞。一些学者认为骨细胞的脂肪坏死，可能是股骨头坏死早期的十分有意义的病理变化。Moran认为骨细胞的脂肪变性是股骨头坏死的首要因素。

激素作为一种免疫抑制剂用于治疗疾病，有抑制免疫功能的作用，尤其是吞噬细胞（大单核细胞、中性粒细胞）功能被抑制，使得免疫复合物清除受阻，大量沉积在微血管基膜，特别是基膜暴露相对较广、血液流速较慢的小静脉。之后，随着激素被机体代谢其免疫抑制作用消失，在免疫复合物沉积的部位产生由免疫复合物介导，激活补体，产生生物活性物质如前列腺素E2、血栓素B及白三烯增多。引起大量白细胞浸润，受损伤的毛细血管内皮细胞增生肿胀，弹性胶原纤维损伤后增生，导致血管壁增厚，管腔狭窄，循环血流量下降，触发血管内凝血，其开始于易损伤的软骨下微循环的毛细血管窦状隙床，伴有远端静脉纤维蛋白血小板栓塞，并逆行蔓延而累及终末动脉特别是当有血管缩窄和继发的纤维蛋白溶解减少时，则有外周的骨髓出血，另外血管本身的炎症加上皮质激素对血管壁的影响，可引起头内小动脉炎，病变血管壁脆性增加，导致头内多灶性，多阶段髓内和骨内出血，血供中断，同时坏死细胞释放的氧自由基对血管内皮细胞膜的损害等导致恶性循环，从而引起骨缺血性坏死。

长期使用激素后，最突出的副作用之一，就是引起骨质疏松症，骨生成速度减慢，骨吸收增加。研究表明，激素使血中皮质醇增高而出现类肾上腺皮质功能亢进综合征，抑制成骨细胞的活动，减少蛋白质及黏多糖的合成，阻碍前成骨细胞向成骨细胞转变，使骨样组织形成减少，骨基质生成障碍，骨髓软骨增殖及新骨生成受阻，使成骨细胞数减少，活动下降。同时激素直接刺激破骨细胞活动，间接地使甲状旁腺素分泌增多，影响肠道内钙的运送，从肠道吸收的钙减少，增加肾对钙磷的排泄，使骨吸收增加，X线上显示骨质疏松，骨小梁纤细和消失。当负重时，股骨头前外上区域易于受负重的机械性压力影响，一方面引起已有骨质缺失的骨小梁疲劳骨折，骨小梁骨折的累积能导致股骨头部分塌陷；另一方面，塌陷的骨小梁压迫骨内已变脆的部分动脉及微血管，最终导致骨缺血坏死。但该学说不能解释为什么骨坏死在老年骨质疏松症病人中并不更多见。

Frost认为股骨头负重区反复发生的微骨折可引起该处微血管的损害，造成骨的缺血，尤其是在原有病变的基础上，骨质较脆弱而不易修复更易发生。Lanrent等对35例股骨头缺血性坏死病人的髂骨进行了病理检查，结果支持Frost的学说，Kenzora等通过在髋关节模拟器上反复测试，证实含有大区域软骨下死骨的股骨头，其生物力学特性与正常股骨头无明显差异，而且X线检查也正常，因而得出结论：股骨头负重区的坏死发生在前，骨折发生在后；骨折的原因是因为活组织对死骨的修复过程中，骨吸收多个新骨形成，而又不断受到剪切应力作用的结果。

应用激素治疗常常是在机体发病的高峰，此时机体已形成大量的免疫复合物，已开始进行排异反应。通过免疫组织化学的实验结果亦可看出，机体的免疫组织强度愈高，由体液免疫和细胞免疫所造成的循环系统的损害愈重，骨组织细胞的坏死性病变反应愈重。许多类似的研究亦证实了这一点。

以下疾病使用激素易引起股骨头缺血坏死：

系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、皮肌炎、结节性动脉周围炎、硬皮病、风湿性关节炎。

天疱疮、湿疹、荨麻疹、严重药疹、手足癣、剥脱性皮炎、多形性红斑症。

血红蛋白增多症、粒细胞减少症、紫癜症。

痛风或高尿酸血症。

支气管哮喘、支气管肺炎、慢性气管炎、肺纤维化、结核性胸膜炎。

肾小球性肾炎、肾移植术后、肾病。

急性传染性多发神经炎、周围神经炎、流脑、视神经炎、视网膜疾病、头部损伤。

垂体功能减退、肾上腺皮质功能减退症。

恶性网状内皮系统增生症、恶性淋巴瘤。

颈、肩、腰、腿痛，髋关节滑膜炎、股四头肌成形术后恢复期。

肝炎、结核、急性病毒感染。

大剂量激素应用已经是目前非创伤性股骨头坏死的首要原因，占非创伤性ONFH的25%～50%。然而，全世界目前并没有统一的标准来归类激素相关股骨头坏死（GA-ONFH）。在2015年，国际骨循环协会（ARCO）开始着手制定标准。在2017年6月，ARCO邀请了来自8个国家的28个专家组成工作小组，其中包括Mont MA、Hernigou P、Jones LC等世界权威专家。进行了包括问卷、回复分析、专家反馈在内的三轮的Delphi调查，回复率：第一轮100%、第二轮96%、第三轮100%，最终对归类标准达成了一致。

最终专家组得出GA-ONFH的统一归类标准为：①病人在3个月内需有大于2g泼尼松龙的使用史或者与其等量的激素使用史；②病人在激素使用后的2年内被诊断出ONFH；③病人不应该有除了激素应用外的其他危险因素。ARCO推荐应用该标准来进行ONFH的相关研究。

Ahausen G于1922年最先提出酒精中毒与骨坏死有关，并在后来的研究中受到骨科医师广泛重视，日本疑难病流行病学研究会报道了1977—1982年794例骨坏死病因中酒精中毒为33%，大宗文献报道亦为10%～42%。日本疑难病研究会指导协作下的两项有关这个问题的对照性研究的结果，证明酒精摄入量与患病危险性有密切关系，见表2-1、表2-2。

大剂量酒精服用是股骨头坏死（ONFH）的主要原因，占非创伤性ONFH的25%～45%。然而，全世界目前并没有统一的标准来归类酒精相关股骨头坏死（alcohol-ONFH）。在2015年，国际骨循环协会（ARCO）开始着手制定标准。

在2017年6月，ARCO邀请了来自8个国家的28个专家组成工作小组，其中包括Mont MA、Hernigou P、Jones LC等世界权威专家。进行了包括问卷、回复分析、专家反馈在内的三轮的Delphi调查，回复率：第一轮100%、第二轮96%、第三轮100%，最终对归类标准达成了一致。

最终专家组得出酒精性股骨头坏死的统一归类标准为：①病人有超过6个月每周纯酒精摄入量大于400ml（或任何酒精性饮料，每周大于320g）的情况；②病人在酒精使用后的1年内被诊断出股骨头坏死；③病人不应该有除了酒精应用外的其他危险因素。ARCO推荐应用该标准来进行酒精性股骨头坏死的相关研究。

酒精性骨坏死发生机制目前不十分清楚，考虑有以下几种：

1.脂肪栓塞学说　因为脂肪肝是酒精中毒的常见并发症。

2.酒精的代谢产物在血内增多，聚积于股骨头微循环内，引起细胞毒性作用及微循环障碍。

3.酒精中毒后，血中游离脂酸（FFA）及前列腺素均升高，这两种物质可发生局部血管炎，当发生于股骨头内时引起血管壁通透性改变，血栓形成，导致骨缺血性坏死。

4.长期饮酒者会产生一种类似夏科关节病的作用，使正常的保护疼痛反应减弱，当有骨质疏松时，则造成负重关节的塌陷坏死。酒精性骨坏死也可能是上述几种机制综合作用的结果。

5.氧自由基（OFR）代谢异常　乙醇在体内代谢过程中可使OFR代谢增加，而OFR可使超氧化物歧化酶（SOD）大量消耗，导致OFR在体内堆积，从而引发强烈的脂质过氧化反应，使内皮细胞受损，激活凝血机制，导致ONFH。此外，相关研究表明，骨质疏松学说、髓内高压学说、骨细胞凋亡学说、ON代谢异常学说等在酒精性ONFH发病机制研究中也起重要作用。

另外，使用激素同时大量饮酒是易引起骨坏死的合并因素。Gold认为，酒精中毒时，血中非酯化脂肪酸升高，前列腺素亦升高，易发生局部血管炎而缺血。也有人认为，酒精中毒可消耗过多的NAD使脂酸氧化障碍，甘油三酯积累，易引起脂肪肝或高脂血症，发生骨坏死的机会更多，而且双侧坏死率比较高，其原因可能与酒精和激素引起的全身性脂肪代谢紊乱有关。

此种疾病所致股骨头坏死病因并不十分清楚，目前国内外对其病因多有争议，以往的文献报道多数是将股骨头坏死作为先天性髋脱位治疗的并发症之一加以研究，研究重点也在婴幼儿期，但Ficat（1977）通过髓芯组织检查证明了发育不良可引起骨坏死。1986年以来，赵德伟手术治疗的单纯髋发育不良的病例中病理证实骨坏死40例，虽然发育性髋关节发育不良有骨细胞的坏死，但并未见到有血运的改变。

虽然目前病因不十分清楚，笔者认为主要因素有以下三个方面：

1.由于髋臼不能完全覆盖股骨头，髋臼包容占正常位置2/3，股骨头因不能与髋臼形成同心圆，出现受力不均，局部应力过大，即髋臼上缘与股骨头接触处为着力点。由于长期负重摩擦，导致股骨头着力点下方骨小梁反复骨折塌陷，软骨下骨骨质密度增加，变硬，骨小梁增粗呈象牙质改变，引起股骨头内局部血液循环障碍，缺血，坏死。

2.因股骨头包容不佳部分股骨头和关节囊摩擦、牵拉，致滑膜增厚骨化，关节囊损伤，这样一方面使滑膜分泌物减少，导致关节软骨营养障碍；另一方面使支持带血运减少头凹动脉退变闭塞，而加重了股骨头软骨下骨小梁的骨质疏松和缺血坏死。

3.髋关节发育不良，引起关节压力增高，导致软骨软化，骨组织出血水肿，缺血，从而引起骨坏死。

未经治疗的成人发育性髋脱位合并股骨头缺血性坏死的病例，临床上极为少见，而经过治疗后发生股骨头缺血坏死的成年人则多见，无论是手法复位，还是手术复位，股骨头缺血性坏死均是常见的并发症之一。故目前一些学者称之为医源性骨坏死，发生率各家报告差异很大（10%～92.4%），多数报告超过30%。

目前对此种股骨头坏死发生的病因主要有两种学说：机械压力学说和血供障碍学说。Salter通过小猪实验证实发育性髋脱位复位后，股骨头遭受髋臼的机械性压迫，导致骨化前的骨骺软骨内血管阻塞，从而引起股骨头坏死。Ogden还证实复位后蛙式位，股深动脉的内侧支在髂腰肌和内收肌之间受压，影响股骨头外侧的血运供应。Nichdsor（1974）对婴儿尸体血管造影证明髋关节蛙式位使股骨头血运受阻。

发育性髋脱位整复后的极度外展，外旋位制动的蛙式位，使股骨头的血供受阻，当髋脱位时，髋关节周围各肌群发生变化，出现相应肌群萎缩，变短或拉长，而挛缩变短的是髋关节周围的多数主要肌群，当复位或手术治疗后，这些挛缩变短的肌肉被拉长，肌力远大于治疗前，必然造成股骨头对髋臼的机械性压迫，这些原因与病人治疗时的年龄、治疗前是否牵引，复位时是否应用麻醉，治疗时是否行内收肌切断、选用的制动体位、手术的方式、复位是否满意等都有一定的关系。

辐射对组织的损伤可引起即刻或延迟的细胞坏死，细胞分裂停止，后代细胞畸形，异常的修复机制和新生物，辐射病也称放射性骨损害，曾被称为放射性骨炎（Ewing，1926）或放射性骨发育不良（Vaughan，1956）。

辐射损伤分类主要见图2-2。

外照射辐射病是由穿透力强的X线、丙种（γ）射线及中子流电离辐射所致。成人常压放射（200～250kV），在2 000r以下的不致造成骨损害，3 000～4 000r可造成肯定的骨损害，5 000r以上很少能将骨细胞杀死。内照射辐射病即放射性核素损伤取决于进入体内的放射性物质——粒子的电离密度，主要危害来自α粒子和贝塔射线。辐射对人体的损伤有直接作用和间接作用。直接作用是照射的能量使细胞、组织的蛋白质、酶等有机化合物分子发生电离、激发和化学键断裂，引起分子的变性和结构的破坏。间接作用是照射作用于水分子，发生电离和激发大量具有强氧化能力的OH、HO ₂自由基和H ₂O ₂、O ₂分子，同细胞内有机化合物作用而引起变性，导致人体一系列病变。机体内膜系统可能是细胞辐射损伤比较敏感的部位。

亲骨性放射性核素的危险主要来自原子反应堆的意外性钚释放，但由于预防措施得力，此类事故已极为少见，故钚对骨的影响不详。镭在20世纪20年代曾被作为治疗目的或意外地被吞服。目前关于镭在体内对骨的影响的知识主要来自对这些病例的随访观察。

骨坏死是放射治疗的重要并发症，但其发病机制尚未搞清，从其作用看，考虑为放射损害骨内各种细胞，包括造血细胞、脂肪细胞、成骨细胞、破骨细胞等引起的直接损害，以及骨内血管受损，包括血管内膜水肿、肥厚、管腔狭窄、血管壁硬化或钙化、血管壁通透性、脆性增加、血栓形成，引起骨微循环障碍照射率、机体的健康和生理状况、个体敏感程度以及照射部位。放射检查所引起的生物效应除受上述因素影响外，尚有持续性损伤和选择性损伤的特点。

临床上外照射引起的股骨头缺血坏死最常见于女性生殖系癌的放射治疗中，因其放射治疗通常包括骨盆淋巴结，骨盆周围骨组织，这些组织是最常见的放射标靶的一部分。因骨内有高原子量的集合，如钙和磷，对X线吸收有高度的系数，比软组织高2倍，特别容易受损害，接受总剂量越大，放射性坏死的危险性越多。Baclesse研究100例子宫颈癌放射治疗的病例，其中8例发生股骨颈骨折，治疗总剂量为39 004 300rad。1960年改用 ⁶⁰钴治疗后，骨坏死并发症明显减少，Delouche统计为2.3%。放射性核素进入人体主要途径是经呼吸道、消化道和伤口进入体内，在临床治疗时，可经手术植入，经静脉、肌内、皮下或空腔等注射进入体内，引起骨坏死的放射物质以碱土元素Ca、Sr、Ba、Ra等多见，因碱土元素主要沉积在骨骼系统，尤其是Ra和Sr，它们对骨组织有特别的亲和力，并参与骨组织内成分，排出率很低，易积蓄于骨内，造成股骨头缺血性坏死。

脂肪代谢紊乱是引起股骨头缺血性坏死的原因之一，从文献来看，1961年Lehuesnet等的报道，David Chansse（1969）、Lougoterml（1971）、Tavauy Rersounds（1973）报道，证明了脂蛋白异常与股骨头缺血性坏死有密切关系，其发病机制目前不清，并且人体内脂蛋白异常达到什么程度可引起股骨头缺血性坏死，尚待进一步研究。

国外学者提出了有关脂质升高与骨坏死关系的假说（图2-3）。认为脂质异常能促进纤维血栓形成，引起受累关节微血管阻塞，从而导致骨坏死。

另外，许多关于非创伤性股骨头缺血性坏死的文献均提示病人合并有脂肪肝，Hartman、Simon、Ganth等均研充证实脂防肝与股骨头坏死有密切关系，其机制不清。多数学者认为脂肪肝是骨坏死原发病因（如激素、酒精等）和骨坏死之间的中间病变。对于脂肪肝是中间病变还是与其他病因共同作用造成骨坏死，尚需进一步研究。

研究表明，所有骨坏死的病例都有骨髓脂肪的坏死，这是确定的，但若从组织上区分这些脂肪的来源较困难，因为骨的物理特性和骨髓内已存在的脂肪与外源性脂肪难以鉴别，是否有外源性脂肪栓子，众说不一。

脂肪栓子与坏死的关系综合各种文献来看，存在着矛盾，目前有以下几种假说：①外源性栓子进入股骨头内血管，阻塞微血管，同时栓子水解产生非酯化脂肪酸，非酯化脂肪酸一方面毒害了毛细血管内皮细胞和产生弥漫性血管炎；另一方面触发血管内凝血。其开始于易损伤的软骨下微循环的毛细血管窦状隙，伴有远端静脉纤维蛋白血小板栓塞，并逆行蔓延而累及终末动脉，加重栓塞，当有血管狭窄和继发纤维蛋白溶解减少时，则有外周髓出血，引起股骨头缺血性坏死。②脂肪栓塞是脂代谢失调和骨坏死的主要病理生理，血浆内脂异常可能是结果而不是骨髓脂肪坏死的原因。

减压病是潜水员、沉箱工人、隧道工人、飞行人员等，由于环境压力改变，减压不当，即减压速度过快，幅度太大，以致减压前已溶解于体内的气体（主要是惰性气体氮）脱离溶解状态，形成气泡而栓塞脉管和/或压迫组织所引起。骨坏死是潜水病在骨关节系统中的晚期并发症之一，以股骨头、股骨远、近端、胫骨上端、肱骨头及肱骨上端多见，也有报道发生在骨盆、肱骨下端、腓骨、半月状骨等处。Twynham于1888年在英国医学杂志上首先对潜水病人骨损伤进行了明确的描述，Bassoe及Bomstein在1911年以正式的科学论文对此病进行了报道。此病在20世纪30年代前少见，随着社会的进步，特别是近20年来，人类向内层空间（海洋深处）、外层空间（航空、航天事业）的发展，减压性骨坏死的发病率剧增。对于骨坏死的发病率，各家报道不一，Herget（1948）检查了90例患减压病致股骨头坏死发病率为32%。Kiuoshita（1964）检查了400例，发病率高达60%。Rthisty检查604例发病率仅在30%，薜汉林（1948）检查了821例，发病率在11.3%。2010年赵德伟等组织所有大连市注册在职的855名潜水员进行统一体检，均为男性，年龄18～55岁，平均（32.6±5.5）岁；工龄1～25年，平均（6.7±3.5）年，21例行MRI检查，确诊股骨头坏死病例68例，发病率7.95%（68/855）。其中FicatⅠ期12例12髋、Ⅱ期40例47髋、Ⅲ期3例3髋、Ⅳ期13例15髋。这一结果较Edmonds于1972年报告的50%、McCallum于1966年报告的19%均低。考虑与现代诊断技术有关。因为目前采用的X线机为先进的数字DR机，图像更清晰，能够对图片进行处理，例如调整对比度、亮度、图像缩放等，使诊断更精确，减少误诊率。另外考虑也与潜水防护设备的改进及潜水员防范意识增强有关。但与我国海军潜水员2.1%发病率比较略高，这与海军潜水制度要求严格，军潜人员能够严格遵照制度要求作业、科学减压有关。2009年1至12月我院收治股骨头坏死潜水员42例，对影像学及病理学检查结果进行回顾性分析。结合本次流行病调查结果，我们发现减压病性股骨头坏死病人的X线表现与其病理变化有一定的联系。减压病性股骨头坏死早期病理表现为骨缺血坏死，骨陷窝空虚，肉芽组织自坏死区长入，新生骨不断向坏死的骨小梁上堆积，X线上表现出高密度带。缺血后6个月，X线表现最为明显，由于氮气气泡进入股骨头血管堵塞骨髓血管造成股骨头软骨下骨坏死，软骨下层血窦腔被气泡扩大，X线上可有类新月征出现。如病情进展或过早负重导致软骨下骨微骨折时，X线上可有真正的新月征出现，即皮质骨下半透明带。如果在股骨头坏死修复过程中过度负重，会阻止再生过程，导致软骨面坏死、塌陷，X线上可出现股骨头变扁、塌陷、塌陷区边缘有明显的“台阶状”征象。晚期发展成骨关节炎时，髋臼及股骨头骨赘形成，髋臼内囊性变。此病名较多，可称为减压性骨坏死、高气压性骨坏死、气压损伤性骨关节病、无菌性气压损伤性骨坏死、潜涵病性骨病、减压病等，目前国内多数学者定名为减压性骨坏死。

有些文献报道低气压环境下也可发生骨坏死，美国Alen报道飞行员或从事低压舱实验人员骨环死发病率为0.31%～2.2%。单纯减压也可发生骨坏死，Janes报告一次潜艇事故5名艇员自36.5m深，暴露于高压环境2.5～3h后脱险，均患减压病，12年后发现其中3人有减压性骨坏死。

压性骨坏死与减压病有密切关系，重度急性减压病后期出现的骨坏死灶多，关节面破坏重；中、轻度减压病骨环死灶出现较少。但也有学者提出异议，如Walder指出一种现象：有些潜水员多次罹患减压病，却没有患减压性骨坏死，有些潜水员从无减压病，却发生减压性骨坏死，这可能与机体本身因素有关。另外多数学者认为骨坏死与年龄、工龄、潜水次数、压力的高低，水底停留时间的长短，低温等有相关性。倪为民调查报道了工龄小于2年，本病检出率为3.03%，大于25年占24.32%，深度小于10m者未见骨质病变，大于41m者为26%，按正规减压者为1.36%，不减压或不正规减压者则为30%。另外张辉、李家颂等的研究亦证实了以上观点。

关于减压性骨坏死的发病机制，目前尚不清楚，有以下几种学说：①气泡致病学说，引起减压病的气体是惰性气体（主要是氮），因其不参与机体的物质代谢，是以物理形式溶解在体液和组织中，这是公认的。气体在一定温度下溶于血液及各组织多少与其溶解度和该气体的分压成正比。各种组织的溶解度不同（氮在脂肪中的溶解度是血液的5倍），当在加压条件下或在一定高压环境中，高分压的氮气被吸入肺内，顺压差梯度扩散而溶入肺毛细血管血液中，直至压差梯度消失，达到动态平衡，血液进入组织后，血液中氮气的张力较组织中高，氮气从血液向组织扩散，直至张力相等，也达到动态平衡，此时氮气在血液及组织内达到该气压下的饱和状态，当外界气压降低时，氮气再按相反方向排出体外，直到内外压差梯度消失，再达到动态平衡，此过程称脱饱和。氮气在体内的张力与外界总气压的比值有一极限，此极限比称安全系数，若低于此系数，体内氮气以溶解的形式顺次排出体外，若高于此系数，即外界总气压下降过快，氮气就在体内达到过饱和状态而逸出，形成气泡，血管丰富的组织，气泡往往出现在血管内而形成气栓，而脂肪较多的地方，往往在血管外形成气泡，压迫周围血管等组织，在骨组织内，气泡引起广泛骨髓小动脉血管的梗死和受压，由于骨组织是一较密闭的硬腔室，没有气体膨胀的余地，很容易发生急性骨缺血，同时压迫髓内静脉，造成静脉回流障碍，导致髓内循环淤滞而缺血坏死。②在高气压暴露后，骨髓血流减少，由于脂肪细胞的钠泵功能受到影响，脂肪细胞肿胀，肿胀的脂肪细胞在一个固定的骨性组织中，就会损害骨组织和影响自身的血供，造成骨细胞和脂肪细胞坏死，脂肪分解的产物可刺激新骨生成，因而出现典型的减压性骨坏死病灶。③减压过速，人骨髓窦状隙的气泡，被脂肪和纤维蛋白原所包被，血小板在血氧泡界面聚集或因气泡的脂类和纤维蛋白原包膜刺激引起血小板的聚集，形成纤维蛋白血小板栓塞，阻断血流，引起骨缺血环死。有的文献尚在股骨头软骨下毛细血管中看到了变形的脂肪栓子。

SLE是否能引起骨坏死，目前尚未确定，虽然许多的SLE病人都合并骨坏死，但在骨坏死前一般都有激素用药史，不接受激素治疗而合并骨坏死的病例罕见。Dabis等在1960年首次报告SLE伴有股骨头坏死，在其400例SLE中有11例伴有股骨头坏死，其中未接受激素治疗的仅1例，Bensasson通过对以往文献分析，总结了SLE合并股骨头坏死的特点：①有强烈的女性倾向（90%SLE病人是女性）；②病人年轻（平均36.5岁）；③双侧发病率高（87%）；④许多病人累及关节。

尽管如此，许多学者从SLE本身角度对骨坏死病理生理进行研究。Siemsin等认为炎症性动脉炎是疾病的病理生理基础，因在SLE合并股骨头坏死的病人股骨头中有血和损害，包括内膜增生，血管周围细胞浸润和栓塞，在坏死带邻近的骨内区域这些情况特别明显。Bouie等假设是由于凝血激酶产生导致高凝血症，或血小板减少症，引起栓塞性微血管病变导致骨坏死。

有学者指出，在骨坏死附近可发现栓塞的血管，SLE中的凝血病可能导致骨坏死。SLE中引起血管内凝血有几个危险因素，其中包括伴发感染、高脂血症、抗磷脂抗体、高血压，伴有库欣病样表现和低糖耐量的皮质醇增多症。

至今股骨头缺血性坏死和类风湿关节炎之间的关联无确切证据，因类风湿关节炎常伴随应用皮质类固醇，所以股骨头坏死是激素引起的，还是类风湿关节炎引起的，还是双重作的结果，目前不清。另外类风湿关节炎本身也可引起股骨头的破坏，但与股骨头本身缺血性坏死破坏特点不同，是类风湿关节炎引起股骨头缺血，再导致股骨头坏死，还是二者同时有，目前不清。有人认为类风湿关节炎引起局灶性血管炎或血管周围炎，导致内膜增殖，从而造成缺血性坏死。而Arlet等表示怀疑，强调骨坏死必须有组织学证据，总之二者之间的关联需进一步研究。

AS病人较常侵犯髋关节（多发生在5年内），有报道称156例AS病人有31.4%发生ONFH。AS并发ONFH的机制尚不清，不同于SLE病人长期应用激素及血管炎的发生等危险因素。AS外周病理改变：滑膜炎是AS受累关节最早出现的病理改变，炎症改变可以释放炎症介质、多种酶类，导致关节疼痛及关节软骨和骨组织的破坏；在AS中，韧带、肌腱及关节囊附着部位常发生无菌性炎症，早期炎症过程中的肉芽组织可破坏骨松质引起髋关节的病变。所以，发病年龄早、病程短、病情进展快、以外周关节起病伴全身症状者易发生髋关节破坏。

1955年Mauviosim等首先报告1例痛风关节炎病人患股骨头缺血性坏死。而1960年De'seze和lequesne等发表的文章被认为是最早认识到这两种疾病的关系。据统计，痛风时股骨头坏死率为4%～25%，高尿酸血症时股骨头坏死率为16%～39%，导致股骨头坏死的痛风类型Ficat统计有：①慢性关节痛风；②急性痛风性关节炎；③潜伏性痛风。Rotesqueral等按X线标准将其分为三种类型：Ⅰ型相当于急性痛风性关节炎，症状侧股骨头有明显的弥漫的骨质疏松，这种骨质疏松是完全可逆的；Ⅱ型存在髋关节活动疼痛性限制，临床类似关节病，X线可正常或接近正常；Ⅲ型股骨头和髋臼突出部分有进行性破坏。

目前痛风和高尿酸血症与骨坏死之间的联系尚未确定，痛风是骨坏死直接原因或只是作为伴随的病理变化，有待于进一步研究，目前有两种学说：①高尿酸血症引起异常脂肪代谢导致动脉粥样硬化发病率增高，累及滋养股骨上端的血管；②Jones认为股骨头骨坏死可能由于从肝脏内脂肪沉积而来的脂肪细微栓塞造成，特别是伴有肥胖的痛风病人。高尿酸血症可导致体内异常脂肪水平，从而引起骨脂肪栓塞。

另外，痛风性关节炎本身尿酸盐结晶沉积，也可侵蚀破坏关节软骨及软骨下骨质。在早期尿酸盐结晶可在急性发作后吸收不留痕迹，数年后，尿酸盐结晶沉积于关节面，侵蚀并取代关节软骨及软骨下骨质，形成界限清晰的穿凿样骨质缺损区，其中充满沉积的结晶体。

骨折和脱位的较大损伤可继发骨坏死，这无可争议。还有许多文献报道了轻微损伤，即初期X线上无任何异常发现的损伤作为骨坏死的可能原因，Arlet将其分为两个损伤类型：

间接经大转子，或创伤经过屈曲膝（汽车挡板损伤）或是（垂直摔下）传递至腹股沟区。

通常是被迫极度髋外展或内旋所致。从各种文献统计来看，发病率在6%～36%，轻微损伤与骨环死的关系目前尚不清，Arlet认为骨坏死可能是比较轻微的损害所致，这种损害可能在初期的X线中完全正常，当损伤轻时，通常认为不会引起以后的坏死，而仅是诱发坏死症状，坏死与损伤只不过为同时发生的关系。当创伤严重时，很可能发生骨小梁显微骨折，而X线不可能显示出来，有时损伤为单侧而坏死为双侧性，应怀疑有易患病素质，或因创伤后反射性交感神经营养不良，而导致双侧骨坏死。由于骨坏死在发病的前驱期和诊断坏死之间潜伏期可长达几个月甚至几年，也就是说轻微损伤与后来坏死之间有相当长的延续时间，所以确定二者之间的因果关系较困难，尚需要进一步研究。

铁中毒又称血色病。血色病分为原发性的血色病与继发性血色病两种，原发性血色病的病因未明，有人认为本病系常染色体显性遗传，代谢缺陷的本质尚未确定，可作为肠黏膜吸收，铁的调节失常——吸收过多的铁。继发性者因地中海贫血，骨髓造血活跃，反复输血，富含铁食物摄入过多，饮酒，药物，营养缺乏等引起肠上皮细胞的损害，铁易吸收，储存在组织内。体内正常铁约为1g，当铁质积蓄15～50g，才能出现症状。过多的铁主要贮存在肝、胰、心肌和肾上腺的组织细胞中，其次为皮肤，关节的滑膜、肾等。铁中毒引起骨坏死国内未见报道，国外统计关节累及为47%，Solomon统计南非班图人29例股骨头缺血性坏死者，有大量饮用自酿的放置在铁容器内的啤酒史，因酒中含大量无机铁，长期饮用引起铁中毒，但其是由于铁中毒或是酒精引起，还是二者兼而有之，尚不清楚，铁中毒引起骨坏死机制不清，有人认为铁中毒引起肝大、肝硬化，导致脂代谢紊乱所致，也有人认为是铁中毒引起骨质疏松的结果，另外过多铁沉积在关节的滑膜，是否可继发引起骨坏死尚需进一步研究。

从文献资料统计看，以下静脉源性疾病或处置与骨坏死有密切关系；栓塞性静脉炎，下肢溃疡，肢体石膏固定过久，术后下肢水肿、下肢静脉炎，尤其是同一肢体反复发作的静脉炎，大隐静脉曲张行大隐静脉结扎术后等。这类股骨头坏死的病人深静脉造影发现股总静脉，耻骨静脉和隐静脉等有完全或部分梗死，骨内静脉造影有骨内静脉淤滞或骨干反流，骨内压增高。Serre和Ruffif认为静脉病因机制为原发性骨坏死的起源，提出病变的程序是淤滞，骨内压增高，血窦和小动脉压迫，缺血和坏死。Starklint等研究表明，骨髓内静脉阻塞而非静脉系统阻塞，静脉内可见新生或陈旧纤维块堆积和血管周围向心性纤维化现象。Arlet通过临床资料也支持这一观点，但Arlet同时指出髓内淤滞不总是导致坏死，如反射性交感神经营养不良和畸形骨炎，Pehets病等骨内压均增高。骨内静脉淤滞骨干反流，但无骨坏死，关于静脉病变与骨坏死之间关系，有待进一步研究。

骨质疏松分原发性和继发性两种：原发性骨质疏松指绝经后骨质疏松和老年性骨质疏松，继发性骨质疏松是指因肝脏疾病、肾脏疾病、多发性骨髓瘤、骨转移癌、急性白血病、吸收不良综合征、甲状腺功能亢进症、甲状旁腺功能亢进症、骨软化症、库欣综合征、酒精中毒以及药物（如类固醇激素、抗癫痫药物、肝素）等引起的疾患。骨质疏松易伴发病理性骨折，当骨折发生于股骨颈处时，则易出现股骨头缺血性坏死，这属于创造性股骨头坏死范围。对于骨质疏松本身是否会引起股骨头坏死，统计学上不明显，机制不清。Fost Vignon和Meuniex认为股骨头坏死可能起源于软骨以下疲劳骨折或结合连续微小骨折，同时微小骨折引起骨内毛细微血管创伤性破坏，引起局部缺血和坏死。上述因素综合引起骨坏死，也就是说许多学者支持的累积性细胞应力学说。

但Kenzora通过实验测定得出结论，股骨头负重区坏死发生在前，骨折发生在后。骨折的原因是因为活组织对死骨的修复过程中，骨吸收多于新骨形成，而又不断受到剪切应力作用的结果。

糖尿病是全身性疾病，也可导致骨关节病变，其发生率为0.1%，主要引起夏科氏关节病和骨质溶解，其次也可引起脊柱增生，关节周围炎，骨性关节炎和关节挛缩等。糖尿病引起股骨头坏死报道极少，发病率不清，糖尿病引起骨坏死的机制不清，可能与以下因素有关：①糖尿病可引起蛋白及脂肪代谢紊乱；②长期控制不良的病人由于长期负钙平衡，可引起骨质疏松，加以末梢神经病变而出现深浅感觉消失，关节运动反射调节障碍，关节和韧带负荷不平衡，出现骨内骨小梁的微小骨折，继而引发骨坏死；③糖尿病可引起动脉粥样硬化，出现骨微循环变化，导致骨坏死。

支气管哮喘病合并股骨头坏死，多数属于长期大量使用激素的结果，但也有些病例并未用过激素，也发生了股骨头坏死。二者之间是否有因果关系，目前未见有详细的深入研究报道。赵矩才认为可能是严重支气管哮喘引起肺气肿，使通气/血流（V/Q）比例失调，动脉血的氧饱和度低，全身组织和骨组织缺氧，动脉血CO ₂分压增加，血液循环内酸碱平衡失调，使骨内微循环动力学发生变化，血流淤滞，骨缺血坏死。也可能是病人本人交感神经β受体兴奋性低下，α-受体兴奋性增强的缘故。

系指黏多糖代谢病中的Ⅳ型（morquio），遗传性骨软骨营养障碍，为常染色体隐性遗传病，该病可引起髋部严重病变，全身骨质疏松，关节松弛而不僵硬，引起股骨头坏死的原因不清，可能因股骨头与髋臼的严重发育畸形，髋臼浅，髋臼角增大，股骨头因关节松弛而易与发育不良的髋臼相撞击，轻者引起如Perthes病样变化，重者引起骨缺血坏死。

该病又称黄色瘤、黄色肉芽肿、绒毛性关节炎、出血性绒毛滑膜炎、关节黄色瘤样肿瘤、腱鞘白细胞瘤、巨细胞纤维血管瘤以及滑膜瘤等。发病机制不清。绒毛结节性滑膜炎引起的骨关节的病理改变，多为侵蚀性骨缺损，为边缘锐利的表浅缺损，常有线状硬化边缘。引起骨质改变的原因，一是由于滑膜增生及其血管翳的爬行生长，使关节软骨面上覆盖一层充血肿胀，增厚的黄褐色滑膜组织，可使软骨破坏，软骨下骨质坏死，因而关节面呈锯齿状缺损，关节间隙狭窄。另一原因是由于滑膜过度增殖，绒毛聚集成结节状，形成关节内占位性病变，引起关节内压力增加，使结节状病变附近的疏松骨质发生穿凿样或锯齿状缺损，或出现大小不等的囊状透明区，其周围有硬化缘，界限清楚，然后病变滑膜组织通过缺损区进入骨松质，但SCott却认为病变的滑膜组织是通过m管孔到达骨质的，结节性滑膜炎与骨坏死的关系目前不清，骨坏死是出现在结节性滑膜炎引起的骨质改变之前，还是结节性滑膜炎本身直接侵蚀骨质引起的坏死，尚待进一步认识。

SCD及地中海贫血引起的ONFH在我国较少见，在地中海沿岸国家，如法国，其发病率超过激素性、酒精性ONFH。其发病机制尚不明确，据推测是由于异形细胞引起动脉栓塞而引起ONFN。

由于其解剖学结构上同股骨头有相似之处，而其发病率却远少于股骨头坏死，故临床上对其研究报道较少，引起肱骨头坏死的原因较多，其中外伤性骨坏死最常见，其次为激素、酒精、减压病及医源性肱骨头坏死。

从解剖方面看：肩关节两关节面显著不对称，关节盂的关节面浅，关节韧带装置弱，对关节稳定作用小。肱骨头大部包在关节囊内，肱骨头血流供应动脉是旋肱前动脉发出的前外侧动脉进入肱骨头，比较恒定，还有旋肱后动脉的内侧动脉，故可以看出肱骨头在关节腔内无软组织附着，所有供应血管皆在肱骨领以远进入，因此在较大的外伤可引起外科颈骨折及关节脱位，尤其是Ⅳ型肱骨上端骨折合并脱位时，极易导致肱骨头动静脉直接损伤断裂或压力性阻塞，严重损伤肱骨头骨质血供，引起肱骨头缺血性坏死。在肱骨解剖颈骨折及肱骨外科颈骨折时偶有发生，如暴力过大，软组织损伤严重，或曾经多次手法整复，也可引起肱骨头坏死。气压病性骨坏死往往发生于邻近关节软骨或干骺端之骨松质，以股骨干下端及胫骨上端为好发部位，肱骨头缺血性坏死也较常见，在激素性骨坏死中，肱骨头的发病率仅次于股骨头而居第二位。放射性骨坏死与单纯骨缺血性坏死有相似之处，亦可通过损伤血管壁导致骨坏死。此外，肱骨头缺血性坏死亦见于某些疾病或作为并发症出现，如酗酒、胰腺炎、痛风、戈谢病（高雪病）、镰刀形红细胞贫血病、红斑狼疮等。

月状骨缺血性坏死也称为Kienbock病，临床少见，病因不清楚，临床上所见的月骨坏死54.5%同外伤有关，这可能同其独特的解剖学位置有关。

1.月骨位于舟骨、三角骨之间，仅以韧带相连，共同组成弧状关节面与桡骨远端关节面构成桡腕关节，它四面为关节软骨，其血运主要依靠覆盖在掌背侧韧带中的血管供应。而腕部为运动栓链式活动方式，月骨为腕部运动中的关键性腕骨，承受巨大压力，腕部外伤极易造成月骨的骨折脱位，进而导致韧带损伤，破坏血液供应，引起月骨缺血性坏死。

2.近年来的研究证明，就月骨外源性血供而言，月骨掌背侧滋养血管较多，损伤后难以发生完全的血运障碍。1928年，Hulten提出了尺骨负变异学说，近年来的生物力学研究结果也证明了尺骨负变异时导致月骨应力的相对集中而损伤月骨，但月骨坏死的病例中并不都出现尺骨负变异，尤其在亚洲人系中只有1/3，而正常人中尺骨负变异亦超过30%，故对病因的解说，至今仍缺乏一种合理的解释。

3.骨内静脉淤滞，静脉窦扩张，间质水肿，骨内压力增高，使毛细血管血液减少，导致骨缺血坏死。

舟骨的血液供应主要来自桡动脉，桡动脉在解剖学鼻烟窝外分出2～4支恒定的小动脉，由外上向内下，穿过桡腕背侧韧带，经手舟骨腰部背侧嵴的远侧部及结节部进入骨内，供应该骨70%～80%的血液，此外尚有腕背网发出的分支也从该骨的背侧进入骨内。从手舟骨掌侧进入的血管较少，仅有掌浅支的鱼际支分出的小支通过腕掌侧韧带进入骨质。舟骨近1/3段血液供应由远侧经腰部而来，约有30%供血很差，因而骨折后愈合亦差，此部骨折有14%～39%不愈合，腰部骨折时，骨折线可为横形（稳定型），也可为斜形或垂直形（不稳定型）。此为关节内骨折。腰部骨折后，近侧骨块血运差，坏死机会多。不稳定型骨折坏死率高达20%～30%。舟骨近侧骨折的发生率为20%左右，由于近侧骨折块小且血运差，很容易发生缺血性坏死。总体而言，舟骨的坏死率占舟骨骨折的15%，在经舟-月骨周围骨折脱位时，舟骨骨折的不愈合率及坏死率更高，如舟骨骨折的近侧骨块与头状骨，三角骨一起脱向背侧或掌侧时，脱位骨块的坏死率可达55%，舟骨坏死可发生塌陷，逐渐发展为创伤性关节炎。

膝关节缺血性坏死的病因及发病机制尚未清楚，目前主要观点为血液供给障碍造成的骨梗死。膝关节受到创伤，可导致其软骨下骨板的微小骨折，使附着其上的骨与软骨塌陷，进而造成髓内压力增高和疼痛。另外也有人提出，在特发性骨坏死的致病因素中，半月板创伤也有相当重要的作用。有作者认为半月板的撕裂与此病有关，在活动中，碎裂的半月板挤压关节面有可能引起股骨内髁的局部缺血性坏死。膝关节特发性骨坏死的病例，出现突然发作的疼痛，可能与急性半月板的撕裂有关。一些膝关节骨坏死的病人关节造影所显示的半月板撕裂也可能是骨坏死的结果，而不是它的原因。由于病人多为60岁以上的妇女，故绝经后骨质疏松，软骨退行性改变也是可能的发病因素。膝关节骨坏死手术中，可以发现在负重区局部关节塌陷，仍保留在原位的关节软骨和骨性碎片，而这些碎片可能有轻度的移位或脱落，游离于关节腔中或是包埋在远隔部位的骨膜中，片状坏死区软骨表面皱褶和塌陷，周围可有反应性新生骨的形成及囊性变。滑膜常较肥厚，骨性碎片周围的滑膜可纤维化。

股骨内踝骨坏死是膝部骨坏死中最常见的类型，尽管近年来对特发性股骨内髁骨坏死病理机制和发病因素进行了研究，但其疾病过程仍不清楚。因病人多为60岁以上的女性，且病人多会有些心血管疾病或其他疾病，故引起本病可能是多方面的原因造成的。另外，大多数病人都有明确的突发疼痛史，通常还伴有其他的与疼痛无关的小“意外”事件，有人认为此病可能是由创伤所致，创伤造成了微骨折，继而导致骨坏死或早期血供不足。另有人认为骨坏死及半月板撕裂或是严重的软骨软化后遗症。因病人多为60岁以上的妇女，故绝经后骨质疏松，软骨退行性变及轻度外伤均可能发生。

特发性股骨外侧髁骨坏死十分罕见。因为膝关节活动时大部分应力作用于膝关节内侧部，故膝关节外侧部不存在发生微骨折的危险因素故外伤因素可能不为此部骨坏死的致病因素。以目前临床资料统计，膝关节局部放射治疗膝部肿瘤及使用激素治疗退行性骨关节炎为股骨外髁骨坏死最常见原因。

髌骨骨坏死极其罕见，其发病机制争议颇多，一般认为创伤后、使用激素后、全膝置换术后，Q角增大、髌骨高位等为其致病因素，但很多病例找不到明确原因。

此病多见于10～14岁爱好剧烈运动的少年，男多于女，以右侧较多，偶见于双侧，发病部位多位于髌骨上端，但亦可累及髌骨下极，这可能与该部位血供差，外伤原因使髌骨上、下极受到过度牵张力或压力有关。但目前尚有人认为该病同内分泌紊乱或遗传有关。

膝关节自发性骨坏死（spontaneous osteonecrosis of the knee，SONK）是一种特殊类型的膝关节骨坏死，发病率较低，可继发骨关节炎。目前关于该病的病因及发病机制尚不明确，主要有两种理论：创伤源性理论和血管源性理论。

创伤源性理论认为多种原因导致的膝关节异常应力负荷或长期、反复、微小的创伤作用于已骨质疏松的软骨下骨可引起该部位的微骨折，关节液由微骨折间隙进入软骨下骨，同时骨髓水肿会导致骨内压增高，由此而引起的局部血供障碍会进一步加重骨髓水肿，如此循环反复，最终导致骨坏死。目前研究发现膝关节自发性骨坏死与膝关节软骨下骨微骨折、半月板损伤、膝关节镜手术、骨质疏松等多种因素有关，围绕这些因素进行的研究可支持创伤源性理论。

研究表明股骨内侧髁由膝上内侧动脉以及少量腘动脉分支供血，内侧髁骨内仅由单一滋养动脉为软骨下骨供血，而且伴有明显的缺血区，因此股骨内侧髁更易因血管源性因素而导致骨坏死。同时Bjorkman等发现32例膝关节自发性骨坏死病人中有2例病人凝血酶原20210A基因和凝血因子Ⅴ莱顿突变（FactorⅤ Leiden），9例病人有凝血因子Ⅴ莱顿突变，与正常人群相比，膝关节自发性骨坏死病人血栓形成相关的基因突变率较高。以上研究可支持血管源性理论。

虽然膝关节自发性骨坏死的病因仍不明确，但是近年关于血管源性理论的研究并未见报道，目前的研究更倾向于创伤源性理论，即反复的撞击或异常应力导致软骨下骨微骨折，从而继发骨坏死。由于该病是一种少见疾病，大多数研究为横断面研究且样本量较小，因此尚需要大样本量、设计严密的研究探讨其发病机制。

发病年龄常为4～10岁，平均5岁，男孩比较多见，男：女约等于3：1。成年病人则多见于女性。病变常为单侧性，约20%为双侧性，外伤可能为最常见的致病原因。

由于足舟骨最后骨化，若进入舟状骨的中心动脉形成延缓或受创伤，致血供中断，便形成此病。另外，女性下肢肌力较弱，患平足者较多，足弓塌陷后，跗舟骨所承受的压力增大，可引起骨髓内压力增高，阻断舟骨血供，导致足舟骨缺血性坏死发生。

距骨缺血性坏死较为少见，对于病因学研究目前尚未见系统报道，目前仅以外伤后导致距骨缺血性坏死为大家所公认。

距骨的血液供应十分丰富，其血液供应有三个来源：①胫后动脉；②胫前动脉；③腓动脉。按部位归纳为：①距骨头的血液供应是由足背动脉分支至内上半，跗骨窦动脉供应外下半部。②距骨体的血液供应为跗骨管动脉供应中、外1/3；三角支供应内1/3，跗骨窦动脉分支供应外下一小部分。③距骨后结节由胫后动脉的跟骨支供应。

距骨血供如此丰富，但为什么会发生缺血性坏死，主要因素有三：①2/5的关节软骨覆盖距骨表面，血管进入距骨内部的入口集中，极易因外伤而损伤血管；②距骨为骨松质，单纯骨折对血供影响小，不会引起坏死，但受伤造成压扁性骨折后，会形成距骨局部缺血性坏死；③当距骨颈骨折同时合并距骨后脱位时，将发生坏死。

跖骨头缺血性坏死多见于13～18岁女性青年，发病部位有时发生于第3距骨头，并可双侧发病。

真正的病因尚不清楚，一般认为是慢性损伤造成局部供血不足，进而导致跖骨头缺血性坏死。由于第2跖骨长于其他跖骨，而且第2跖骨近端又被三块楔骨所包绕，活动度最小，负重时该跖骨头承受应力最大，故可导致缺血性坏死。另外女孩足部肌肉力量较弱，足弓较低，特别是横弓较低，造成第2、3跖骨头骨骺负重更多，这可能为本病多见于8～17岁女孩的原因。有学者用核素扫描发现2、3跖骨头局部有核素浓缩现象，亦支持了应力性骨折学说。

股骨头骨骺骨软骨病又称为佩尔特斯病（Perthes disease），发病机制至今仍不十分清楚，国内外学者经过多年研究，考虑Perthes病发病因素可能同外伤，关节内压升高，动脉缺血，静脉回流受阻等因素有关。Trveta（1957）在这方面作了大量工作，虽不能完全解释Perthes病发病机制，但亦为各位学者研究提供了思路。

他将Perthes病血供分为五个阶段：

新生儿阶段：股骨上端的软骨血供来源于三个方面，即外骺动脉，干骺动脉，内骺动脉。

4个月～4岁：圆韧带的内骺动脉逐渐消失。

4～7岁：股骨头骨骺的骨化中心和骺板发育完成，骨骺血供主要依靠外骺动脉，此时股骨头血供最差，临床上此时正是骨骺坏死好发时期。

7～12岁：干骺动脉因骨骺板的阻挡仍不能到达股骨头骨骺，但通过圆韧带的内骺动脉逐渐增加其供血量。

成年后：因骨骺板已闭合，干骺动脉也已进入股骨头，此时血供充分。

在国内，闫登顺、吴永沐在此方面做了大量工作，他们认为：

股骨头骨骺血运受阻是产生股骨头缺血性坏死的重要原因之一。儿童血运受阻部位最可能发生在关节囊内，由于生长板构成了骺与干骺间血供的屏障，并随着生长发育逐渐从关节囊外移入囊内，将股骨头骺变成一个被包在关节内的“孤岛”，骨外囊内血供途径成为其血液循环必经之路。若有某种原因引起囊内高压，即使其压力未超过小动脉血压，也可因静脉回流受阻而继发性地形成血供障碍，这一点在Perthes病中起着不可忽视的作用。其次，旋股内侧动脉是股骨头骺血供的主要来源，但其行程长，穿行于肌肉间，在髋关节周围软组织挛缩时，使其容易受到压迫而影响股骨头血供。

骨内动脉分布特点对股骨头缺血性坏死的影响，从胎儿晚期到1岁婴儿，来自旋股外侧动脉的前骺动脉在股骨头内的分布范围趋于缩小，而主要来自旋股内侧动脉的上骺动脉则趋于扩大，这样旋股内侧动脉对股骨头的血液供应越来越重要，其损伤或受阻的后果也将越来越严重。有内骺动脉出现者，股骨头韧带动脉将对股骨头起营养作用。外伤后其对于股骨头的血管重建可起到补偿的作用，而那些无内骺动脉者则起不到上述作用，而易发生股骨头缺血性坏死。

目前国内外文献上对Perthes病的发病因素，争论较多，主要有以下几点：

1.传统观点认为外伤及外伤后动脉缺血为Perthes病主要原因，但Glmcher、Kengora、Doughs的研究表明，外伤后软骨面下新月形骨折为病理性骨折，即坏死在前、骨折在后。另外刘尚礼通过核素动态扫描发现，该病无明显动脉血供障碍，并且国外Mckibbin指出，去血管或单纯动脉阻塞所致的骨硬化在3个月内很快自行修复，而临床上的Legg-Calie-Perthes病至少要1～2年以上。故外伤及外伤后动脉缺血继发Perthes病难为人们接受。

2.Perthes病同关节内压升高的关系，1964年Woodhous及1968年Tuchekom做了相关试验，并建立所谓“关节腔填塞学说”。实验者们相信，一过性滑膜炎会引起关节腔内压升高，导致了关节腔填塞，阻断了股骨头的血供，最终形成了股骨头去血管性坏死。但他们并不能解释，血友病病人常有关节腔填塞现象而未见有股骨头坏死的发生及临床所见，一过性滑膜炎患儿极少产生LDP的现象。

3.Perthes病同静脉阻塞的关系，1941年Burrow猜想静脉阻塞可能是Perthes病存在着髋关节静脉回流障碍，而且国内刘尚礼利用加成型硅胶制成了狗模型亦证实了静脉回流，内压升高为Perthes病发病的关键。但值得注意的是，LDP的增高及静脉回流障碍与Catteral分级有明显关系，并且晚期LDP回流障碍要好于早期病例。

髋臼骨软骨坏死病因迄今未明，从临床资料中看病因可能是多因素共同作用，导致髋臼骨骺血液循环障碍，髋臼骨软骨坏死。外伤、感染、内分泌紊乱、饮食以及运动等都可能为其致病因素。国内有学者认为：本病发病基础可能首先是髋臼发育不良，因胚胎时期软骨发育障碍所致，而非单纯性髋臼软骨的骨坏死，二者是相辅进行而不可分的。

胫骨结节骨骺坏死多见于10～15岁男孩，多因外伤所致。

胫骨结节骨骺是胫骨上端骨骺向前下方延长的部分，一般有2个骨化中心，16岁时结节的骨化中心与胫骨上端骨骺的骨化中心融合，18岁是胫骨结节与胫骨上端融合。在18岁以前该结节与主骨之间有一层增殖的软骨相联系，在软骨下方新骨比较薄弱，故易受伤害。胫骨结节骨骺上有全身最强大的肌肉（股四头肌）覆盖。容易被股四头肌的强大牵引力所损伤，即使是轻微的撕脱，也足以阻断胫骨结节骨骺血运，故此病多发生于骨骺未闭合前青年生长期，病情常持续2～3年，至骨骺完全骨化时才停止进行。

胫骨内踝骨骺坏死系发生在幼儿和青少年的少见骨病，主要是因为代谢障碍（如佝偻病）、创伤、感染或其他疾病所致胫骨上端内侧的生长发育障碍，使两侧骨骺生长不相称，在骨骺与干骺端引起内翻畸形。

此病的病因及发病机制不十分清楚。早年Erlacher认为胫骨内髁的病变属于软骨病的一种特殊类型。Blount认为是胫骨内髁软骨发育不良的结果。Golding认为本病系继发于胫骨上端内半侧骨骺生长发育受到抑制的缘故。

髌骨骨骺坏死又称髌骨软骨病，Johansson于1922年及Sinding-larson于1921年分别报道过本病，认为此病是一种张力性骨软骨病。多见10～14岁男孩，多见右侧，有明确的外伤史，常累及髌骨下极，但亦可累及髌骨上极，发病于髌骨韧带的近端和股四头肌在髌骨的附着处。除外伤原因使髌骨上下极受到过度牵引力或压力造成本病外，内分泌紊乱及遗传同本病亦可能有一定关系。

跟骨骨骺坏死好发于8～14岁的儿童，男性居多，常双侧同时发病，跟骨结节骨骺的骨化中心在6～10岁时出现，青春期后即与跟骨融合，由于长期反复的跟腱拉力集中作用以及鞋帮的挤压和摩擦，可使跟骨结节骨骺发生慢性劳损，从而导致缺血性坏死。

肱骨小头骨骺坏死为Panner（1929）首先报道，故又称为Panner病或剥脱性骨软骨炎，也称无力肘。通常限于肱骨小头和桡骨头，其病因尚不清楚。Canale认为它不仅限于棒球投掷手，而且骨软骨病与肱骨小头的剥脱性骨软骨炎之间可能无关。该病好发于4～10岁儿童，较多见于8岁儿童，以右肘最常见。外伤不是主要发病因素，有人认为是内分泌紊乱而弓起的血供障碍导致此病。

肱骨内上髁骨软骨病与外伤有密切关系，又称棒球手肘或Adams病。好发于爱好剧烈运动的少年，9～15岁男孩多见。肱骨内上髁骨骺于6～9岁出现14～15岁融合，该处有前臂屈肌、旋前圆肌和尺侧副韧带附着，上臂持臂肘，肩肘受到反复牵拉，腱附着点的肱骨内上髁骨骺以及肱骨近端的肱骨头骨骺或桡骨头骨骺为受力集中点，易遭损伤，局部出现缺血性坏死或发生肌腱炎，腱鞘炎改变。

掌指骨骨骺坏死又称Thiemann病，比较少见，偶可见于中指或示指。发病原因及发病机制不详。

耻骨骨软骨病目前确切病因尚不清楚，有以下五种学说：

在耻骨手术中有3%发病率，少数病例可直接外伤后发病。

此病继发于化脓性感染或低毒性骨髓炎。

与外伤学说相似。

因用皮质激素治疗有显著疗效。

认为本病病因是多因素综合作用的结果。

耻骨联合骨骺坏死又名Vom Heck病，发病原因一般认为是外伤所致。多发于体重较大的小儿，当在骨骺骨化过程中受外界的强烈生物力学作用，造成该部位损伤，进而导致耻骨联合骨骺坏死。

扁平椎又名Calve病，好发于3～10岁儿童，男多于女，多见于胸椎下段，也可见于腰椎。病因为多因素所造成的，可能因不同程度的外伤，造成椎体骨骺血运障碍，引起缺血性坏死。不过也有报道称嗜酸性粒细胞肉芽肿、成骨不全甲状腺功能亢进、淋巴网状细胞瘤、黄色瘤病等同此病发生有关。

少年期骺板骨软骨病又称舒尔曼病（Scheuermann disease），好发于12～16岁，多见于过早负荷体力劳动的少年，男性比女性高4～5倍，常见于胸椎中段，其次为胸腰段，通常累及3～5个相邻椎体。本病为多种因素作用结果。与先天性解剖缺陷，骨营养不良，体质异常，遗传因素等有关。外伤，特别是反复轻微损伤，是直接发病的原因。