Perthes病的病因与临床诊疗现状
2017-03-06俞松黄辉
俞松 黄辉
Perthes病的病因与临床诊疗现状
俞松 黄辉
Perthes病又称股骨头缺血性坏死,是一种自愈自限性疾病,病因不清,治疗方法多样。根据近年来的文献报道并结合笔者的研究,就其病因及治疗现状介绍如下。
Perthes病; 病因; 治疗
Perthes病又称儿童股骨头缺血性坏死,是一种自愈自限性疾病,但病因不清,后遗的股骨头畸形,可导致髋关节负重和活动功能的障碍,甚至致残致畸。少数病例成年后发生严重骨关节炎而被迫接受全关节置换,临床效果堪忧。笔者就其病因与临床诊疗现状作概要介绍,以期提高广大小儿外科科工作者对该病的认识。
一、 病因
1.儿童髋关节解剖及生理因素:Perthes病的病因目前尚不清楚,多数学者认为与股骨头血运障碍有关。儿童股骨头血供主要有股骨颈升动脉、圆韧带动脉和干骺端动脉。颈升动脉环绕股骨颈,4~8岁的男孩颈升动脉在股骨颈前方的血管网稀少,圆韧带动脉闭锁,骺板阻挡干骺端血运,股骨头供血主要依赖于股骨颈升动脉,如果股骨颈前方血管网阻塞,可能导致Perthes病的发生[1]。髋关节选择性血管造影证实Perthes病患儿的髋关节骺外侧动脉起始部有血流障碍,提示骺外侧动脉起始部受阻可能是引起Perthes病的原因之一[2]。股骨上端骨髓测压发现患侧骨髓高压,髋关节囊静脉淤血梗阻,股骨头毛细血管阻塞,也是Perthes病产生可能原因[3]。胎儿及新生儿的股骨头颈均为软骨,骺内静脉回流靠股骨头韧带静脉、滑膜下静脉网、颈升静脉,若髋关节囊内压力增高,骨内静脉瘀血,继发动脉血供障碍,也可导致Perthes病[4]。相关研究提示,下列因素可能导致Perthes病的发生:(1)血液黏滞引起的血管栓塞。(2)血管发育异常、外伤及体位造成的血运障碍。(3)髋关节炎性病变导致囊内压力增高,影响股骨头的供血。(4)髋关节反复轻微的损伤也是Perthes病发病因素之一。(5)股骨头过度生长受压导致的缺血。(6)内分泌异常,研究表明Perthes病患儿生长素水平比同龄儿低,股骨头骨化延迟,软骨增厚,骨骺周围难以长入血管,诱发和(或)加重缺血。(7)种族基因与生活环境。
2.病因学的相关实验探索:研究表明糖皮质激素(glucocorticoid,GC)可以诱导骨髓基质干细胞的增殖活性、分化能力及方向发生改变而导致骨坏死。朱明等[5]发现糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GR)在Perthes病患儿股骨头软骨和髋关节滑膜组织中强表达,而在非Perthes病中无GR表达或表达极低,推测股骨头软骨和髋关节滑膜中GR表达增高可能与Perthes病的发生有关。骨细胞凋亡是激素性股骨头缺血性坏死的主要表现[6-7]。有学者发现激素性幼兔股骨头缺血坏死模型存在明显骨细胞凋亡现象,认为凋亡受体通路可能在股骨头缺血坏死的凋亡过程中发挥主要调控作用[8]。也有学者认为糖皮质激素过量导致凋亡骨细胞持续存在,降低骨重塑能力,这种骨细胞的凋亡增加和缺陷的不可修复在股骨头缺血坏死中发挥十分重要作用[9-10]。有研究团队应用2个月龄的幼兔(大致相当于人类年龄的3~4岁的儿童),通过单纯臀肌注射糖皮质激素成功建立糖皮质激素性幼兔股骨头缺血坏死模型[11],造模完成后兔龄不超过4个月龄,造模期间,年龄相当于人类年龄的3~15岁,与临床中Perthes病发病的高峰年龄相符,实验动物股骨近端骺板尚未闭合[12],相关观察指标与临床中Perthes病的早期表现相似,重现Perthes病的早期病程,为研究Perthes病提供了新的研究平台。进一步表明在糖皮质激素性幼兔股骨头缺血坏死模型发病组患侧股骨头软骨、软骨下骨质中有GR表达,而发病组健侧、未发病组和对照组双侧股骨头中无GR表达或表达极低,提示GC及其受体可能与幼兔股骨头缺血坏死有关[11-12]。罗宇等[8]检测激素股骨头缺血坏死性幼兔患侧股骨头软骨、软骨下骨质中Caspase-3、Caspase-8、人结合凋亡蛋白酶活化因子-1、钙蛋白酶-1的表达情况并进行线性回归分析,发现Caspase-8能够显著的预测Caspase-3,且回归方程回归效应显著,回归方程能够解释40.3%的变异,而人结合凋亡蛋白酶活化因子-1、钙蛋白酶-1对Caspase-3的回归效应不显著,提示在激素股骨头缺血坏死性幼兔股骨头缺血坏死的凋亡过程中,凋亡受体通路可能发挥主要调控作用。最新研究提示,在幼兔激素性股骨头缺血坏死发病过程中,过量的GC可能抑制成骨细胞Wnt/β-catenin信号通路,进而降低骨组织的骨形成能力,提高股骨头中成脂能力,诱发股骨头骨细胞凋亡,最终导致股骨头缺血坏死的发生[13]。
二、Perthes病不同临床分型的优缺点
Catterall分型要在病后8个月左右才能准确分型,可能错失股骨头塑形的黄金时机,加之分型结果可重复性较差,所以该分型难以用于病变的活动期,对治疗和判断预后的指导作用有限。不同观察者对Catterall分型的观察结果一致性差,Ⅱ型和Ⅲ型容易混淆。Salter分型可于疾病的早期应用,与预后相关性好,操作简单准确,但软骨下骨折持续时间短,而多数患者就诊晚,所以只有少数病例存在,而且该分型对拍片质量和体位也有较高的要求。年龄、外侧柱分型是影响预后的重要因素,更大的年龄及更高的外侧柱分型,预后也相对较差。有学者提出导致患儿患肢短缩可能的最大影响因素是外侧柱分型为B/C或C型[14]。但在相同的外侧柱分型中,股骨头的坏死区域的具体差异对Perthes病的治疗及预后并无相关性[15]。
三、Perthes病的治疗
由于病因不明,病理变化不清,使得治疗缺乏依据,治疗方式多样,疗效不太令人满意。治疗目的在于去除影响骨骺发育和塑形的不利因素,使股骨头获得良好包容,防止和减轻股骨头畸形及退行性关节炎的发生、改善髋关节功能、减轻临床症状,使坏死股骨头完成其自愈性过程。
1.非手术治疗:适用于Salter A型、Herring A型、Catterall Ⅰ~Ⅱ型、年龄小于6岁的患儿。治疗方法包括卧床休息、外展支架、外展牵引、矫形器及石膏固定等。在病变早期,将股骨头完全放于正常的髋臼内,内旋10°~15°,外展40°~45°。解除软组织痉挛,髋关节能正常活动,防止股骨头变形和塌陷。不过也有学者提出对支具的作用表示怀疑,其远期疗效有待观察[16]。其他辅助治疗包括高压氧、药物、推拿及理疗等[17-18]。
2.手术治疗:手术治疗用于Herring C型、Catterall Ⅱ~Ⅲ期以上、有临床危象征、髋关节半脱位、年龄大于6~8岁的患儿[19-20]。手术方式依据包容与否分为包容手术与非包容手术,目的在于:(1)增加对股骨头的包容;(2)改善股骨头血循环;(3)减轻对股骨头的机械压迫;(4)降低骨内压和髋关节内压。 “包容”概念由Parke及Eyre-Brook首先报告,已为多数学者所接受。股骨头的生物塑性效果根据是否在髋臼“包容”下进行而有较大的差别,在髋臼“包容”下股骨头可获最佳恢复;未得到良好 “包容”,股骨头将因受力不均匀易发生畸形,随之髋臼也会发生相应的改变。Kamegaya[21]通过以是否强调包容为标准,对比两组的治疗效果,发现包容组的不良结果率远远低于非包容治疗组(12% 比 30%),同时发现包容概念下的非手术治疗结果明显好于其他策略的保守方法。包容手术主要用于Herring C型、Salter B型、Catterall Ⅲ、Ⅳ型、有临床危象、年龄大于8岁的患儿。手术包容可通过股骨、髂骨或二者的联合而获得,目的在于获得最佳的髋臼形态和股骨头包容,尽可能地避免远期发生骨性关节病,股骨头应在髋臼良好的包容下进行修复。非包容手术包括重建血运术、开窗减压术、滑膜切除术及带血管蒂或肌蒂骨瓣移植术,已极少应用,因为此类方法的效果所存争议较多,特别是患儿远期疗效方面。若病程已经了进入愈合期或后遗症期,股骨头畸形与髋臼发育不良等已经形成,手术治疗已无效果。
四、小结
Perthes病是小儿矫形外科临床常见的疾病,主要治疗目标是保持股骨头良好形态和髋臼与股骨头间良好的对应关系。但其病因不明,治疗缺乏依据,治疗方式的选择争议较大,疗效堪忧。故探明病因,并针对病因采取相应的治疗是目前及将来迫切需要研究解决的问题,近期研究表明糖皮质激素及Wnt/β-catenin信号通路与Perthes病的发生、发展有密切关系,值得关注。
[1] 俞松,谢祎.Perthes病的病因与治疗[J].实用医院临床杂志,2012,9(4):38-40.
[2] Atsumi T,Yamano Y,Muraki M,et al.The blood supply of the lateral epiphyseal arteries in Perthes’s disease[J].J Bone Joint Surg,2000,82(3):392-398.
[3] 廖小波,林嘉鑫.儿童股骨头缺血性坏死相关病因及介入治疗研究综述[J].广西中医学院学报,2009,12(4):57-59.
[4] 刘永轶,胡俊清,钟震亚,等.股骨头颈骨内、外静脉回流的解剖学研究[J].中国临床解剖学杂志,2002,20(6):431-434.
[5] 朱明,俞松,曹江,等.糖皮质激素受体在Perthes病股骨头软骨及髋关节滑膜组织中的表达及意义[J].中华小儿外科杂志,2010,31(1):42-45.
[6] Xu X,Wen H,Hu Y,et al.STAT1-caspase3 pathway in the apoptotic process as sociated with steroid-induced necrosis of the femoral head[J].J Mol Histol,2014,45(4):473-485.
[7] Wang J,Kalhor A,Lu S,et al.iNOS expression and osteocyte apoptosis in idioathic,nontraumatic-osteonecrosis[J].Acta Orthop,2015,86(1):134-141.
[8] 罗宇,俞松,王健,等,凋亡相关蛋白在激素性幼兔股骨头缺血坏死动物模型中的表达及意义[J].中华实用儿科临床杂志,2014,29(17):1349-1351.
[9] Kerachian MA,Harvey EJ,Cournoyer D,et al.A rat model of early stage osteonecrosis induced by glucocorticoids[J].J Orthop Surg Res,2011,6:62.
[10] Robert S,Weinstein.Glucocorticoid-induced osteonecrosis[J].Endocrine,2012,41(2):183-190.
[11] 谢祎,俞松,罗宇.激素性幼兔股骨头缺血性坏死动物模型的建立及生物学特性观察[J].中华小儿外科杂志,2013,34(6):463-467.
[12] 谢祎,俞松,罗宇.糖皮质激素受体在激素性幼兔股骨头缺血坏死模型股骨头中的表达及意义[J].中华实用儿科临床杂志,2013,28(11):835-838.
[13] 卓金伟,俞松,甘永桥,等.Wnt/β-catenin信号通路在幼兔激素性股骨头缺血坏死模型中的表达及意义[J].中华小儿外科杂志,2017,38(6):470-474.
[14] Park KW,Jang KS,Song HR.Can residual leg shortening be predicted in patients with Legg-Calvé-Perthes disease?[J].Clin Orthop Relat Res,2013,471:2570-2577.
[15] Kim HT,Woo SH,Jang JH,et al.What is the usefulness of the fragmentation pattern of the femoral head in managing Legg-Calvé-Perthes disease[J].Clin Orthop Surg,2014,6(2):223-229.
[16] Karimi M,Sedigh J,Fatoye F.Evaluation of gait performance of a participant with Perthes disease while walking with and without a Scottish-Rite orthosis[J].Prosthet Orthot Int,2013,37(3):233-239.
[17] 吴生康,何鹤皋.高压氧治疗38例儿童股骨头缺血性坏死[J].中华航海医学与高气压医学杂志,2005,12(1):60.
[18] Lozano-Calderon SA,Colman MW,Raskin KA,et al.Use of bisphosphonates in orthopeic surgery:pearls and pitfalls[J].Orthop Clin North Am,2014,45(3):403- 416.
[19] 王健,俞松.儿童股骨头缺血坏死的治疗进展[J].遵义医学院学报,2013,5(36):495-499.
[20] 卓金伟,俞松.儿童股骨头缺血坏死治疗及预后研究进展[J].中华实用儿科临床杂志,2015,30(11):872-874.
[21] Kamegaya M.Nonsurgical treatment of Legg-Calve-Perthes disease[J].J Pediatr Orthop,2011,31(2 Suppl):174-S177.
CausesofLegg-Calve-Perthesdiseaseanditsdiagnosisandtreatment
YUSong,HUANGHui.
(DepartmentofPediatricOrthopaedics,theAffiliatedHospital,ZunyiMedicalCollege,Zunyi563003,China)
Legg-Calve-Perthes disease is also known as a vascular necrosis of the femoral head.At present,it is regarded as a self-limited disease,its etiology is unclear and its therapeutics is varied.Here is an overview of the etiological factors and therapeutics about Legg-Calve-Perthes disease.
Legg-Calve-Perthes disease; causes; treatment
10.3969/j.issn.1005-6483.2017.12.024
563003 遵义医学院附属医院小儿矫形外科
2017-09-16)
杨泽平)