腎虛血瘀型股骨頭壞死臨床、病理及影像學(xué)相關(guān)研究.pdf

1、目的:
　　1.從骨髓微環(huán)境的改變來探討激素性股骨頭壞死（腎虛血瘀型）可能的發(fā)病機(jī)制。檢測(cè)激素性股骨頭壞死股骨近端髓腔內(nèi)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的Runx2、catenin、LRP5、OSX、PPARγ、OCN、TAZ、LEF-1 mRNA相對(duì)于健康者的表達(dá)差異，初步探討Wnt/β-catenin信號(hào)通路在激素性股骨頭壞死（腎虛血瘀型）中的表達(dá)意義，為臨床治療方案提供參考。
　　2.收集非創(chuàng)傷性股骨頭壞死患者和股骨頸骨折行關(guān)節(jié)置換者

2、新鮮股骨頭標(biāo)本，研究患髖疼痛時(shí)間與軟骨狀態(tài)關(guān)系，并對(duì)激素性壞死股骨頭標(biāo)本進(jìn)行micro-CT掃描檢測(cè)不同部位的BMD和BMC等差異，觀察研究壞死股骨頭內(nèi)不同病理區(qū)病理結(jié)構(gòu)差異。
　　3.回顧性研究資料完整的非創(chuàng)傷性ARCOⅡ期股骨頭壞死的影像學(xué)自然進(jìn)展，研究股骨頭壞死負(fù)重區(qū)的保留與塌陷進(jìn)展之間的關(guān)系，以期為股骨頭壞死患者的預(yù)后及制定合理的個(gè)體化治療方案提供參考依據(jù)。
　　方法:
　　1.從2015年11月至2016年2

3、月，從我院6例因激素性股骨頭壞死行保髖手術(shù)或關(guān)節(jié)置換術(shù)（實(shí)驗(yàn)組）和5例因股骨頸骨折、髖臼發(fā)育不良繼發(fā)髖關(guān)節(jié)炎或髖關(guān)節(jié)炎需手術(shù)患者（對(duì)照組）術(shù)中從股骨近端抽取骨髓。每位患者術(shù)前均簽署知情同意書。記錄納入研究者術(shù)前各項(xiàng)檢查資料。分離培養(yǎng)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，對(duì)其表型進(jìn)行流式鑒定，油紅0染色鑒定成脂能力，茜素紅染色鑒定成骨能力。將細(xì)胞培養(yǎng)至第3代，RT-qPCR檢測(cè)各組骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中Runx2、OSX、LRP5、catenin、PPARγ、O

4、CN、TAZ、LEF-1的mRNA表達(dá)差異。
　　2.從2015年3月至2016年2月，收集我院非創(chuàng)傷性股骨頭壞死及新鮮股骨頸骨折患者行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的影像學(xué)檢查資料及病歷資料，收集剛手術(shù)截取的新鮮股骨頭標(biāo)本，對(duì)標(biāo)本外觀分別從前、后、內(nèi)、外方向拍照，記錄患者患髖發(fā)病以來疼痛時(shí)間、程度，觀察股骨頭標(biāo)本的外形、軟骨色澤、表面形態(tài)、彈性及厚度等。取6例X線、CT、MRI資料齊全的新鮮的激素性股骨頭壞死股骨頭標(biāo)本用硬組織切片機(jī)沿股骨頭冠狀面

5、負(fù)重區(qū)為中心以5～8mm的間距切開，觀察剖面內(nèi)各病理區(qū)形態(tài)，選接近正中冠狀位層面行Micro-CT掃描檢測(cè)，并選取壞死區(qū)、硬化帶、正常區(qū)進(jìn)行三維重建后行骨礦密度(BMD)、骨礦容量(BMC)、組織體積(TV)、骨體積(BV)、骨體積分?jǐn)?shù)(BVF，BV/TV)、骨表面積與骨體積比(BS/BV)、骨表面密度(BS/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁數(shù)目(Tb.N)、骨小梁分離度(Tb.Sp)等相關(guān)參數(shù)分析，其余層面按照負(fù)重區(qū)軟骨、壞死

6、區(qū)、硬化區(qū)及正常區(qū)分別取材行HE染色、masson染色及其它相關(guān)檢測(cè)分析，與股骨頸骨折組相對(duì)照，比較空骨陷窩率、軟骨細(xì)胞數(shù)、最大脂肪細(xì)胞直徑等。
　　3.回顧性分析2009年1月至2015年3月期間于我院骨科住院治療的87位（102髖）影像資料完整的經(jīng)MRI診斷為ARCOⅡ期的非創(chuàng)傷性股骨頭壞死患者的影像學(xué)自然進(jìn)展。記錄雙髖關(guān)節(jié)正位和蛙式側(cè)位X片上發(fā)生塌陷的髖數(shù)及發(fā)展至塌陷的時(shí)間。按照壞死區(qū)所在股骨頭前外側(cè)部位提出蛙式側(cè)位(FLL

7、)分型。將蛙式側(cè)位股骨頭內(nèi)的壞死區(qū)描述為后中和中心部位（Ⅰ型），部分前外側(cè)（Ⅱ型）和整個(gè)前外側(cè)部（Ⅲ型），分別占股骨頭直徑的25％、50％和25％。觀察壞死塌陷與股骨頭前外側(cè)部負(fù)重區(qū)骨量保留情況關(guān)系，并通過對(duì)術(shù)后切下的股骨頭的形態(tài)分析進(jìn)行證實(shí)。對(duì)股骨頭蛙式側(cè)位不同分型的股骨頭塌陷率和塌陷時(shí)間進(jìn)行總結(jié)分析并與傳統(tǒng)的正位分型相比較。
　　結(jié)果:
　　1.提取骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比較，術(shù)前實(shí)驗(yàn)組血液分析中平均紅細(xì)胞體

8、積(MCV)、平均血小板體積(MPV)、血小板分布寬度(PDW)、紅細(xì)胞分布寬度（RDW-CV）均高于對(duì)照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);實(shí)驗(yàn)組血液生化分析中總膽固醇(CHOL)、甘油三酯(TG)、載脂蛋白A1（apoA1）、載脂蛋白B(apoB)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)均低于對(duì)照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。按照患者臨床癥狀和體征所見，結(jié)合股骨頭壞死中醫(yī)臨床路徑診療規(guī)范，可

9、將激素性股骨頭壞死按腎虛血瘀型辯證論治。
　　2.成功分離培養(yǎng)了骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，并經(jīng)過細(xì)胞表型鑒定CD29、CD44、CD73、CD105陽性，CD34、CD45陰性，符合骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞表型。油紅O染色、茜素紅染色鑒定了其潛在的成脂、成骨分化能力。
　　3.RT-qPCR結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組（ONFH組）骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的Runx2、OSX、LRP5、catenin的mRNA表達(dá)量明顯低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.0

10、5);實(shí)驗(yàn)組PPARγ、OCN、TAZ、LEF-1低于對(duì)照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。
　　4.Micro-CT掃描影像可見壞死區(qū)骨小梁明顯較稀疏，部分可見斷裂，壞死區(qū)與硬化區(qū)之間存在明顯的空隙（大體標(biāo)本上對(duì)應(yīng)為肉芽帶），部分有囊變。對(duì)壞死區(qū)、硬化區(qū)與正常區(qū)進(jìn)行三維重建后相關(guān)數(shù)據(jù)分析表明，與正常區(qū)相比較，壞死區(qū)的BMD、BMC、BVF、Tb.N明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05); Tb.Sp明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)

11、學(xué)意義（P＜0.05）。硬化區(qū)的BMD、BMC、BVF、Tb.Th明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）;BS/BV明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。與正常區(qū)相比較，壞死區(qū)BS/BV、BS/TV較正常區(qū)高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05); Tb.Th較正常區(qū)低，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。與正常區(qū)相比較，硬化區(qū)BS/TV較高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，Tb.Sp較低，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)

12、。
　　統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明患者患髖疼痛時(shí)間越長(zhǎng)，一般股骨頭軟骨損傷程度越重。一般疼痛時(shí)間不超過6月者，股骨頭軟骨多較完好，建議保髖手術(shù)在患髖疼痛不超過6個(gè)月進(jìn)行為宜。HE染色及masson染色觀察結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組負(fù)重區(qū)軟骨細(xì)胞數(shù)明顯低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）;壞死區(qū)空骨陷窩率明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);實(shí)驗(yàn)組最大脂肪直徑明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。實(shí)驗(yàn)組膠原纖維、類骨質(zhì)定性分

13、析均低于對(duì)照組。
　　5.回顧性分析研究ARCOⅡ期非創(chuàng)傷性股骨頭壞死的X片影像學(xué)自然進(jìn)展結(jié)果表明，與正位X片相比較，蛙式側(cè)位X片股骨頭塌陷的數(shù)量明顯高于正位X片的塌陷數(shù)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01）。蛙式側(cè)位X片塌陷時(shí)間小于正位X片塌陷時(shí)間，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。按照股骨頭壞死區(qū)蛙式側(cè)位分型，Ⅲ型股骨頭壞死的塌陷率明顯高于Ⅱ型股骨頭壞死，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)。Ⅲ型股骨頭壞死發(fā)展至塌陷時(shí)間比Ⅱ型較短

14、，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。對(duì)手術(shù)切除的壞死股骨頭標(biāo)本進(jìn)行組織病理學(xué)分析證實(shí)塌陷區(qū)位于股骨頭前外側(cè)部。
　　結(jié)論:
　　1.塌陷期激素性股骨頭壞死患者股骨近端骨髓內(nèi)Wnt/β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)通路可能受到抑制，導(dǎo)致股骨頭內(nèi)成骨能力下降，破骨細(xì)胞對(duì)骨細(xì)胞再吸收的速度高于成骨細(xì)胞生成新骨的速度，修復(fù)能力變?nèi)?，修?fù)反應(yīng)引起骨強(qiáng)度降低，負(fù)重區(qū)承重能力下降。
　　2.非創(chuàng)傷性股骨頭壞死壞死區(qū)的BMD、BMC、BV

15、F、Tb.N較正常區(qū)明顯減少，Tb.Sp明顯增加。壞死后其內(nèi)部空間排列以及立體結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致力學(xué)強(qiáng)度減弱，負(fù)重區(qū)承重能力下降，應(yīng)力集中的結(jié)果，骨小梁發(fā)生微骨折。股骨頭內(nèi)生物學(xué)、生物力學(xué)的共同改變，最終導(dǎo)致股骨頭部分塌陷。
　　3.股骨頭壞死前外側(cè)部的保留與塌陷進(jìn)展有關(guān)。壞死區(qū)蛙式側(cè)位分級(jí)有助于減少塌陷的漏診率，為預(yù)測(cè)股骨頭壞死塌陷的可能性和選擇適當(dāng)?shù)闹委煼桨柑峁﹨⒖?。在蛙位X片上，當(dāng)壞死區(qū)累及前股骨頭前外側(cè)部時(shí)，塌陷風(fēng)險(xiǎn)較大，建議