骨坏死又称缺血性坏死（avascularnecrosis,AVN），无菌性骨坏死等。按国际骨循环学会（associationresearchcirculationosseous,ARCO）的定义，骨坏死（osteonecrosis,ON）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。ON可累全身许多关节，但以股骨头坏死（osteonecrosisofthefemoralhead，ONFH）常见，其他依次为股骨髁、肱骨头、胫骨髁，腕部月骨、舟状骨，踝部距骨、跟骨及股骨、胫骨骨干。据我们调查的皮质类固醇引起的例AVN中ONFH占例髋，累及膝关节98例膝、累及肱骨头21例36肩、累及踝关节16例26踝（距骨，跟骨）、累及腕关节11例17腕（月骨，舟状骨）、髌骨3例4膝、髂骨1例1处、长骨干（股骨，胫骨）梗死18例。我国确切的ONFH发生率尚无统计，但根据美国和日本的资料推测，我国确切的ONFH在～万，每年新发病例在15万～30万。实际数字可能还高，因为我国滥用皮质类固醇普遍，酗酒较严重，而这两种原因正是我国非创伤性骨坏死的主要原因。
一、股骨头坏死的病因
股骨头坏死的病因很多，主要分为创伤和非创伤性两大类，目前虽然已经清楚骨坏死不通阶段的病理改变，但对发病的原始机制知道的甚少。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，非创伤性骨坏死的病因尚待研究。
1．创伤：为骨坏死常见原因。经颈股骨颈骨折，髋关节外伤性脱位，股骨头骨折均可引起股骨头坏死。明显移位的股骨颈骨折使供给股骨头的血流中断，损伤后八小时即开始坏死。如股骨颈向上移位达股骨头直径的1/2，则供应股骨头血运的上支持带动脉就会撕裂。据统计，约80%的股骨颈骨折会引起股骨头不同程度的缺血，但最终塌陷者约30%。骨坏死与创伤外力，移位程度及治疗是否恰当有关。医源性创伤，如强力按摩，股骨颈截骨术，滑膜切除术等也会引起股骨头坏死。髋关节脱位骨坏死发生率为4%～10%，其发生与延迟复位及创伤程度有关。
2．非创伤因素：①皮质类固醇激素此为国人股骨头坏死的最常见原因。据统计，每日用强的松30mg，持续一月者，约1/3会引起骨坏死。短期内大剂量冲击治疗有更大的危险性。发生的原因可能系激素诱导的脂肪肝的脂肪栓塞，血管炎，骨质疏松的压缩骨折，血液粘稠性增高等。应用激素是否会发生骨坏死的个体差异很大，我们对激素性引起的骨坏死患者进行检测，发现有88.64%的患者存在高凝和低纤溶状态和相关基因的异常，也与个体免疫状态有关。②酒精性骨坏死此在我国北方地区多见。可能系酒精引起肝内脂肪代谢紊乱有关。据统计，若每周饮酒折合酒精ml以上，酒精总量达L，长期饮用可发生骨坏死，但个体差异很大。③减压病或称Caisson病，可累及全身多器官。引起骨坏死的原因系随减压血中氮气分离，其不能在肺内交换而在组织和小血管内堆积。氮气在脂肪内的溶解度是水的5倍，因此氮气在富有脂肪组织的骨髓中堆积而引起骨坏死。此类骨坏死可发生在从高压状态回复到大气压状态，也可发生在从大气压至低压状态，如高原生活。④镰刀细胞性贫血，骨坏死发生率在12%～20%之间，原因系血液粘稠度增加，血流变慢而形成血栓。⑤病*，目前报道与骨坏死相关的病*主要是艾滋病*（HIV）和非典型肺炎病*（SARS），HIV感染骨坏死的患者可能是由于治疗中使用了蛋白酶抑制剂从而导致高脂血症，且这些患者易存在血管炎。而SARS病*导致的骨坏主要是因为治疗中使用了大量的皮质激素，但对病*本身是否会引起骨坏死仍不明确。⑥特发性骨坏死，Chandler称为髋关节的“冠心病”。有的原因不明，有的是多种因素共同所致。近年来，由于研究的进展，许多病人找到了病因，故诊断为特发性骨坏死的比例正在减少。
二、股骨头坏死的病理机制
各种类型的骨坏死，虽然起病原因不同，病变程度也可能有差异，但基本病理变化是相似的，都是血液循环障碍后导致骨细胞的死亡，随后出现修复反应，坏死和修复不是截然分开的而是交织进行，最终出现关节承重区的塌陷以及继发的骨性关节炎。在病理切片上，各种类型的骨坏死都是在软骨下有骨的坏死带，在坏死带与正常组织之间存在修复中钙质沉积的硬化带。骨坏死病理上最早的组织学改变发生在24-72小时之后，骨细胞的坏死发生在缺血后的2-3个小时，骨坏死最早的光镜表现是骨髓造血细胞和脂肪细胞的坏死，接着是骨细胞的陷空，坏死区由充血带和毛细血管反应带包绕，修复过程包括了骨的钙化和吸收，产生硬化和透亮的影像学表现。现在普遍认为微血栓形成是非创伤性骨坏死的骨细胞死亡和结构丧失的主要原因。血管内外的高压、脂肪细胞的增生在微血管阻塞中起一定作用。坏死骨的出现诱发了修复反应，骨的吸收大于生成，最终出现软骨下骨折。非创伤性骨坏死可能起因于微循环毛细血管的微栓塞引起局部骨内压增高和继发性动脉缺血，导致骨细胞的坏死。承重区的血液供应由上支持带动脉提供，在早期骨坏死，有此动脉血供的减少和中断，在晚期，有支持带动脉的栓塞和的软骨下骨血管供应的减少和中断。骨坏死的程度可能与坏死的血栓数和栓塞的面积有关，部分区域可能与阻断的供应前上方骺外侧动脉有关，而许多大面积坏死与上、下干骺动脉阻断有关。骨坏死患者中存在遗传性和获得性的血栓形成倾向，微循环的血栓形成和血管内凝血是非创伤性骨坏死的各种病因的共同通路，在很多骨坏死患者标本中发现的微循环血栓证实了这一点。
三、股骨头坏死的发病机制
创伤性骨坏死是由于血流的直接阻断，而非创伤性骨坏死的发病机制研究由于缺乏纵向比较研究和理想的动物模型目前仍不十分清楚。可能的因素有：非创伤性骨坏死的病因有如下几个假说，如血管内凝血学说、脂肪栓塞学说、骨内高压及静脉淤滞学说、微血管损伤学说、骨质疏松学说等，原因都是机械性原因、血栓栓塞和血管外压迫等阻断了血管的血流，导致缺血，最后出现骨细胞的坏死。
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因有解剖部位、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*性作用。
2.动脉因素：Jones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：激素可以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*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～μm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：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。
6.基因因素：Cui对激素诱导股骨头内骨髓间充质干细胞的成脂基因ap2以及成脂转录基因PPARγ2表达增加，而成骨基因Cbfa1/Runx2表达减弱。表明骨髓干细胞在激素诱导下成脂分化，认为减少骨内血管化，导致骨坏死的形成。
以上原因，均为股骨头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。另外骨坏死的发生经常存在高凝和低纤的高危因素，容易引起骨内的血栓形成。在一些必须大剂量和长期使用激素（如器官移植、系统性红斑狼疮、肾小球肾炎的治疗等）的疾病，在使用激素前进行凝血纤溶异常的筛选，在使用激素的同时进行MRI的监测，早期发现骨坏死，干预治疗才能起作用。
往期回顾：
非创伤性股骨头坏死的基因检测
非手术方法治疗股骨头坏死
股骨头坏死：保存自身关节的治疗
股骨头坏死治疗中体外震波应用进展
股骨头坏死的分期与分型
股骨头坏死：历史、现状与展望
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