閉孔神經切斷術對激素性股骨頭缺血性壞死骨內高壓的干預作用＊

曾文容，唐毓金

（1.桂林醫學院研究生院，廣西 桂林 541004；2.右江民族醫學院附屬醫院脊柱骨病外科，廣西 百色 533000）

激素性股骨頭缺血性壞死（steroid－induced avascular necrosis of femoral head，SANFH）是指因大劑量應用或長期小劑量應用激素而造成股骨頭活性成分（骨細胞、骨髓造血細胞和脂肪細胞）壞死及骨小梁裂解所引起的病理結果［1］。關于SANFH發病機制的研究有很多，包括凝血功能障礙、血管內凝血、免疫復合物沉積引起動脈血管炎、脂質代謝紊亂、骨內壓增高、骨質疏松、骨細胞凋亡、基因表達改變等。激素性股骨頭壞死的發病機制目前尚未明確，有學者認為，激素引起股骨頭壞死致脂質代謝紊亂、股骨頭內壓增高、股骨頭內微循環障礙為主要發病機制［2－4］，臨床上采用內收肌切斷術、閉孔神經切斷術及股骨頭鉆孔減壓術治療股骨頭缺血性壞死有一定的療效［5］，現將閉孔神經切斷術對SANFH骨內高壓的干預作用報道如下。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 YH－4型生理壓力傳感器（北京航天醫學工程研究所），BL－420生物功能實驗系統（成都泰盟科技有限公司），k80血液流變儀和紅細胞變形與聚集儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 選用健康成年家兔40只（右江民族醫學院實驗動物中心提供），雌雄不拘。按隨機數字表法分為3組，對照組（9只），每周皮下注射生理鹽水0.32mL／kg；模型組（15只），采用每周皮下注射醋酸潑尼松龍8mg／kg的方法復制家兔股骨頭壞死模型。治療組（16只），注射醋酸潑尼松龍與模型組相同，4周后行閉孔神經切斷術，后2周加注青霉素抗感染。動物均在相同條件下單籠飼養，進食普通飼料，自然光照，溫度（18±2）℃，濕度50%左右。動物適應性喂養1周后，精確稱量體質量，體質量（2.33±0.28）kg，3組家兔體質量和雌雄數經單因素方差分析，差異無統計學意義（P＞0.05）。實驗過程中對動物處置符合2006年科學技術部發布的《關于善待實驗動物的指導性意見》［6］。實驗前、實驗4周、8周后，每組行骨內壓測定并隨機處死3只家兔行組織病理學觀察和透射電鏡觀察。

1.2.2 股骨頭骨內壓測量方法 用3%戊巴比妥鈉（25mg／kg）進行靜脈麻醉，以家兔股骨頭第3轉子上方做1個2mm縱行小切口，在平坦面將自制測壓針旋轉插入股骨頭頭頸下部骨松質骨髓中。抽出針芯，滴入2 500U／mL的肝素生理鹽水，將其連接到YH－4型生理壓力傳感器，再連接在BL－420生物功能實驗系統進行測壓，每個部位觀測10～15min，待骨內壓穩定后，記錄其壓力值及曲線。

1.3 統計學處理 應用SPSS17.0軟件進行統計學數據處理，計量資料以表示，單組樣本前、后比較采用方差分析，各組之間效應應用重復測量方差分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

在造模過程中，模型組家兔死亡2只，治療組家兔死亡4只，分別死于肺部感染、急性腹瀉和切口感染。

2.1 家兔不同時間點股骨頭骨內壓 模型組和治療組家兔實驗后4、8周比對照組骨內壓增高（P＜0.05）；8周時，治療組骨內壓下降與模型組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

2.2 家兔股骨頭病理學變化 對照組家兔股骨頭切片可見骨膜完整，光學顯微鏡下骨小梁完整，排列規則，骨細胞、骨化細胞及骨髓造血細胞豐富，清晰可見，脂肪細胞相對較少，形態正常（圖1A）。模型組家兔4周時光學顯微鏡下股骨頭可見邊界軟骨下淤血暗紅及頭下條帶狀骨硬化帶，骨小梁變稀疏、細長呈不連續，髓腔內造血細胞減少和肥大脂肪細胞增多，可見凝固性壞死，空骨陷窩增多（圖1B）；8周時股骨頭可見大量結構紊亂骨小梁，骨小梁表面可見較多的核固縮骨化細胞和破骨細胞，骨硬化區出現骨細胞及骨化細胞數目明顯減少，空骨陷窩數明顯增多，髓內大量脂肪細胞填充，部分融合成泡狀（圖1C）。治療組骨小梁彌漫性空骨陷窩，骨細胞核固縮，并周圍骨髓細胞壞死。骨小梁變稀疏、斷裂，可見空骨陷窩較4周前略增多，可見少量核固縮（圖1D）。模型組和治療組家兔實驗后4、8周比對照組家兔股骨頭空骨陷窩率增高（P＜0.05）；8周時，治療組骨內壓下降與模型組比較，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表1 3組家兔不同時間點股骨頭骨內壓比較

表1 3組家兔不同時間點股骨頭骨內壓比較

＊：P＜0.05，與同時間點對照組比較；△：P＜0.05，與同時間點模型組比較。

組別 n 實驗前 實驗后（4周） 實驗后（8周）對照組9 25.98±2.36 26.14±3.67 26.52±2.07模型組 13 25.73±2.07 46.54±4.22＊ 68.58±6.67＊治療組 12 26.56±1.68 44.97±7.23＊ 32.48±2.66＊△

圖1 3組家兔股骨頭病理學影像表現（HE染色，×20 000）

表2 3組家兔不同時間點股骨頭空骨陷窩率比較

表2 3組家兔不同時間點股骨頭空骨陷窩率比較

＊：P＜0.05，與同時間點對照組比較；△：P＜0.05，與同時間點模型組比較。

組別 n 實驗前 實驗后4周 實驗后8周對照組3 11.96±3.73 11.64±3.19 12.13±1.72模型組 13 12.31±2.24 25.56±2.60＊ 36.44±2.79＊治療組 12 12.22±1.43 26.44±1.67＊ 30.44±3.71＊△

2.3 家兔股骨頭軟骨下1mm3骨細胞 對照組家兔軟骨下1 mm3骨細胞無明顯變化，骨細胞占據整個骨陷窩，胞內細胞器豐富、形態正常，可見骨細胞突起（圖2A）。4周時，模型組及治療組骨細胞可見核固縮，偶見核碎裂，染色質部分溶解，胞質中脂質沉積，細胞器減少，可見凋亡細胞形成（圖2B）。8周時，模型組骨細胞及骨化細胞數目明顯減少，細胞核固縮、碎裂，部分細胞核溶解消失，細胞突起消失（圖2C）；治療組骨細胞核固縮，未見明顯染色質溶解，胞質中出現脂滴，可見空骨陷窩（圖2D）。

圖2 3組家兔軟骨骨細胞（透射電鏡下 ×2 000）

3 討 論

激素是一種很強的血管生長抑制劑，可以破壞股骨頭毛細血管生長的動態平衡狀態，抑制毛細血管再生，并促使其退化和閉合，使局部血液灌注量減少［7］。Mont等［8］研究認為，在2～3個月內使用潑尼松，其等效劑量大于2g的患者與骨壞死有相關性。胡志明等［9］研究發現，早期激素性股骨頭壞死表現為股骨頭微血管的栓塞和壞死，血管的損傷和栓塞導致股骨頭壞死不斷加重，是一個惡性循環的發病過程。本研究通過注射激素成功塑造骨壞死模型，激素造成骨內環境失衡，局部血液黏度過高，表現為：（1）通過正反饋，由于紅細胞聚集，血小板聚集、淤滯，渦流形成，低氧微栓塞，凝血速度增加，骨組織灌注不良或壞死，使血液進一步黏稠，形成惡性循環；（2）血液高黏滯綜合征，它將迅速造成骨毛細血管閉塞，局部酸中毒，紅細胞互相黏附，攜氧能力下降，加重骨壞死的發生［10］。神經反饋調節起著重要的作用，閉孔神經切斷術可使股骨頭壞死致疼痛感覺傳導障礙，減輕髖關節疼痛。而局部的反饋作用消失，紅細胞、血小板聚集過程延緩。局部血管的神經支配為交感縮血管神經纖維，大多數血管接受交感縮血管纖維的單一支配，動脈外膜交感神經切除后，微血管擴張及血流量增加，微循環缺血狀態改善。吳珊鵬等［11］研究顯示，股動脈外膜交感神經切斷后，全血黏度值及血漿黏度值均出現下降，血液出現稀釋傾向，同時骨內壓于術后也出現下降，即交感神經切斷有降低骨內壓作用。頸總動脈周圍交感神經網剝脫切除術治療腦癱機制可能是交感神經切除后，血管擴張，血流量增加，腦組織微循環缺血狀態改善，并促進側支循環的建立，使處于臨界狀態的腦細胞功能得以恢復，達到治療的目的［12－13］。

本研究發現，對照組骨內壓維持在25～35mm Hg，注射激素4周后，模型組及治療組骨內壓與對照組比較差異有統計學意義（P＜0.05）；8周時，模型組呈進行性增高，與同組實驗前、4周時及同期對照組骨內壓比較差異有統計學意義（P＜0.05），而治療組閉孔神經離斷后，與同期模型組比較，骨內壓下降，差異有統計學意義（P＜0.05），而與同組實驗前骨內壓值比較差異無統計學意義（P＞0.05）。目前，骨內靜脈淤滯學說已被大家公認是引起骨內高壓的主要因素，而骨內微循環障礙是骨內高壓的病理本質［14］。減壓術是治療骨內高壓的有效方法之一，其中截骨術、骨皮質開窗術、髓芯減壓術、鉆孔減壓術、經皮穿刺骨減壓術是以往采取的有效手術［15］。閉孔神經切斷后致支配股骨頭頸部血管的髖關節支失去交感縮血管作用，股骨頭頸部血黏度下降，骨內壓下降。治療組8周時可見骨小梁變稀疏、斷裂，空骨陷窩數目較同期模型組下降，同時可見少量骨細胞核固縮，未見明顯染色質溶解，胞質中出現脂滴，而同期模型組可見細胞核溶解消失，細胞突起消失。閉孔神經切斷后支配髖關節部分內收肌神經源性肌萎縮，髖關節生物力學改變，股骨頭承重受壓下降，達到延緩股骨頭壞死的作用。

總之，SANFH的發病機制極其復雜，不能僅用血黏度增加和骨內壓升高加以解釋，可能是多因素所致。本研究以閉孔神經切斷術觀察骨內壓變化情況，其短期療效是顯著的，但是其對于早期股骨頭壞死能否有作用，需進一步觀察研究。另外，閉孔神經切斷術對于局部血管因子變化還需進一步研究。相信借助分子生物學檢測手段，更好地揭示股骨頭壞死的病因及發病機制，同時也能檢測閉孔神經切斷術對于改善微循環的作用。

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［6］ 中華人民共和國科學技術部.關于善待實驗動物的指導性意見［EB／OL］.2006－09－30［2013－01－05］.http：／／www.most.gov.cn／fggw／zfwj／zfwj2006／200609／t20060930＿54389.htm.

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