大腿骨頭壊死は.さまざまな原因によって大腿骨頭への血液供給が損なわれた最終結果である。 股関節の痛み.深刻な機能障害.高い障害率を引き起こし.治療が困難であることから.整形外科医にとってますます関心の高い疾患です。 また.大腿骨頭壊死の発生率は近年年々増加しており.最も一般的な臨床疾患の一つとなっています。 この病気は.今世紀に入るまで医療関係者には認識されていなかった。 科学技術の進歩に伴い 人々は.マクロ的な感性から生化学的などの.病理学的なミクロの変化の探求へと.病気の原因やメカニズムを理解し.研究するようになったのです。
大腿骨頭壊死症の病因について
大腿骨頭壊死の根本的な原因は.大腿骨頭の血流の障害にあります。 原因によって.大腿骨頸部骨折.股関節脱臼.股関節外傷など.大腿骨頭への血流が突然途絶えることにより.直接的または間接的に大腿骨頭の血流が損なわれ.大腿骨頭の虚血性壊死が起こる外傷性大腿骨頭壊死と.より一般的な非外傷性大腿骨頭壊死に分けられる。 外傷性でない骨壊死の原因には多くの要因があり.骨壊死との関係が明確なもの.症例ごとにしか報告されていない曖昧なもの.病因が不明なものを特発性大腿骨頭壊死症と呼んでいます。 一般的な要因としては.ホルモンの大量投与.慢性アルコール中毒.腎臓移植.慢性肝臓病.潜水病.鎌状赤血球貧血.膵炎.高脂血症.痛風.放射線病.動脈硬化などの狭窄疾患.膠原病.などである。
1.股関節の大腿骨頚部骨折.捻挫.転倒.脱臼は.大腿骨頭壊死につながる可能性があります。 大腿骨頚部骨折を例にとると.その発生時期は一般的に骨折後3年以内とされていますが.現在.主にX線写真性能に基づく臨床診断では.最も早いもので受傷後1.5ヶ月.98％が5年以内に発生するとされています。 股関節損傷（股関節脱臼.大腿骨頚部骨折.ローター骨折など）は.局所血液供給.特に大腿骨頭部に直接影響を与え.大腿骨頭壊死を引き起こす原因となります。 外傷性股関節脱臼による虚血壊死は.受傷時の年齢.有効リセット時間（24時間以内）.股関節損傷の重症度.寛骨臼骨折との組み合わせ.診断の遅れ.早期の体重保持などが関係しています。
2.ホルモン剤 ホルモン剤が大腿骨頭壊死の危険因子として最初に報告されたのは1957年である[1]。 骨壊死は.ヒドロコルチゾンまたはデキサメタゾンの経口投与.静脈内注射.浣腸.または経口と静脈内投入の組み合わせによって引き起こされます。 大腿骨頭壊死は.副腎皮質ホルモンの使用時期や使用量と関連があり.大腿骨頭壊死を起こした患者では.壊死を起こしていない患者よりもホルモン使用量が多いという研究結果もあります。 しかし.ホルモンの使用期間と使用量は患者によって大きく異なります。Kooら[2]は.MRIでI期の大腿骨頭壊死を確認した22例において.ホルモン使用期間は1ヵ月から16ヵ月であり.累積ホルモン使用量（プレドニゾン）はわずか1800mgから最大15505mgであることを示しています。 ホルモンの大腿骨頭壊死を引き起こす能力は.例えば.多くの宿主危険因子にも関連しています。 SLEの患者さんや臓器移植を受けた患者さんは.大腿骨頭壊死を起こしやすいという研究結果が出ています。
3.アルコール摂取も大腿骨頭壊死の重要な要因の一つであり.1922年に初めて報告された。 アルコール依存症患者群における大腿骨頭壊死の発生率は5.3％であった。 大腿骨頭壊死のリスクは.1日の飲酒量に応じて増加し.400ml/週未満では3倍.400-1000ml/週では10倍.1000ml/週以上では18倍発生することが研究で明らかにされています。
4.大腿骨頭壊死を伴う骨・関節疾患としては.骨端滑脱症.エーラスダンロス病.レッグカルベペルテス病.遺伝性骨形成不全.先天性形成不全.寛骨臼転位などが挙げられます。 これらの疾患は.大腿骨頭部にかかる異常な応力分布による大腿骨頭壊死や.骨頭とソケットの非対称性による関節軟骨の破壊を引き起こす可能性があります。 骨異栄養症は.長期にわたる食生活の乱れや.骨組織の代謝や成長発育に必要な体内のカルシウムやリンの摂取不足が原因で.循環障害や血液供給不足による大腿骨頭壊死を起こしやすくなるのが特徴です。
5.大腿骨頭壊死の原因となる代謝性疾患としては.クッシング症候群.ゴーシェ病.高脂血症.糖代謝異常.膵炎などがあげられます。 例えば高脂血症では.血液中の脂質含有量が多すぎるため.血液の粘度が高くなり.流速が遅くなるため.小さな塞栓ができ.細い動脈や静脈を塞いで骨壊死に至ります。
6.ヘモグロビン異常症とは.ヘモグロビン分子の遺伝子異常により.Hb分子の構造異常やペプチド鎖の合成異常が生じる疾患群です。 これらの疾患は大腿骨頭壊死と密接な関係があり.各種ヘモグロビン異常症による大腿骨頭虚血壊死は.びまん性あるいは限局性の骨粗鬆症.大腿骨頭の軟骨剥離様変化.典型的な大腿骨頭虚血壊死.大腿骨頭崩壊を呈し.成績は類似しています。 血友病に伴う大腿骨頭壊死の報告もありますが.あくまで症例報告です。
7.減圧症とは.環境中の気圧が急激に低下することによって起こる症候群で.大腿骨頭壊死は減圧症の症状の一つである。 これらの患者（ダイバー.ケーソン作業員.飛行乗務員など）は.環境圧力の変化により.減圧が適切ではない.つまり.減圧速度が速すぎる.大きすぎる.減圧前にガス（主に不活性ガス窒素）の体内で溶解状態から.気泡や血管の塞栓症の形成または骨壊死の組織の圧縮が発生しています。 減圧環境下での作業経験を持つ患者の骨壊死の発生率は.作業環境下での滞在時間.回数.重症度.入室間隔の有無などの要因に関連するものであるという。
その他.大腿骨頭壊死との関連は多数報告されているが.それぞれの症例数は少ない。 これらはprobable causeと呼ばれ.その後の骨壊死の特定の過程や特定の疾患における発症率の上昇と関連している可能性があるが.証明されていないことを意味する。
第二に.大腿骨頭壊死症の病態について
1.大腿骨頭壊死解剖学的な要因の最初の傾向がある.股関節が大きくロードされ.頭とソケットの間の圧力は.この大きな圧力の長期維持.構造的な損傷を引き起こすことが容易ではないだけに.増加するためにバインドされており.主に地域の血液循環に影響を与えます。 さらに.大腿骨ステムと大腿骨頭頸部の間には132度の角度が形成されており.体幹の重力が寛骨臼から大腿骨頭.頸部を経て大腿骨ステムに移動する際.力の線が直角でないためせん断力が形成されるのである。 そのため.頭部や頸部にかかる生理的な圧力は.他の関節にかかる圧力よりもはるかに大きい。
次に.股関節は肩関節に次いで可動域が広く.伸展.内転.外転.回旋などすべての軸方向の動きが可能であり.ケガをする機会が多くなります。 体重の負荷や股関節の解剖学的な特徴に加え.傷害の程度もより重くなります。
大腿骨頭壊死を起こしやすくしている主な解剖学的要因は.大腿骨頭への血液供給です。 大腿骨頭への血液供給は.主に被膜外動脈輪から出る外側支持帯動脈と内側支持帯動脈に依存し.小さく弱い吻合枝があります。 さらに.大腿骨頭円形靭帯内の血管の直径は非常に多様であり.大腿骨頭への血液供給における役割はまだ確定していないことも.この問題に拍車をかけています。 そのため.一方の血管が閉塞し.もう一方の血管の補填が間に合わなくなると.大腿骨頭への血液供給が損なわれてしまいます。 特に.外側支持帯の血管は大腿骨頭への血流の最も重要な供給源であるのに対し.内側支持帯の血管は大腿骨頭頸部のごく一部にしか栄養を与えていないことが明らかにされています。 例えば.大腿骨頸部の骨折が外側支持帯の血管の入り口を横切ると.血液供給が著しく損なわれ.その結果.骨壊死に至ることがあります。
大腿骨頭への血液供給が妨げられると.壊死した部分の周囲の骨が厚くなって硬化帯が形成される。 壊死した部分が体重のかかる部分にあれば.軟骨下骨は骨折します。 壊死した部分の修復過程は通常不完全で.軟骨下骨の完全性を破壊する可能性があります。また.微小骨折の繰り返しと一定の体重負荷により.骨折の完全治癒は妨げられます。 骨折が軟骨下骨と硬化性置換の結合部位まで進行すると.大腿骨頭は時間の経過とともに崩壊します。 大腿骨頭の変形は.軟骨のすり減りにつながり.やがて変形性関節症の発症につながります。
大腿骨頭壊死の病期分類は.診断や治療の指針.病状の経過の評価.予後の判定に重要であり.特に大腿骨頭を温存するかどうかの指針として重要である。
最も一般的に用いられているのは.X線所見に基づいて大腿骨頭壊死を4段階に分類するFicatおよびArlet病期分類である。1992年に骨代謝研究会（ARCO）[5]は.Ficat病期分類.Steinberg病期分類.日本骨壊死研究病期分類を組み合わせ.画像.病理.壊死の程度に基づいて新しい病期分類を構築している。 ほとんどの学者が最も実用的なシステムであると考え.病気の診断.治療.予後を決定する上で高い価値を持つ。
3.大腿骨頭壊死メカニズムの教義は.臨床と動物実験研究を通じて.大腿骨頭壊死メカニズムの発生に関する人々は多くの教義を発表したが.どれも広く認識されていない。 大腿骨頭壊死に至る共通の要因は.血管因子.血管内因子.血管外因子などの血液供給の途絶である。
ホルモン性大腿骨頭壊死症やアルコール性大腿骨頭壊死症は.動物実験で深く研究され.脂質代謝の障害が注目されている。 ホルモンやアルコールによる脂質代謝異常には.脂肪肝.脂肪細胞の膨張と壊死.骨芽細胞性脂肪充填.高脂血症.骨髄肝細胞性脂肪形成.骨髄脂肪浸潤.脂肪塞栓症などがあります。 例えば.高脂血症は血清中の遊離脂肪酸やプロスタグランジンを増加させ.血管炎や凝固を引き起こすことがあります。
骨壊死は.血液や組織から凝固促進物質を取り除くことができないために起こり.凝固促進状態が長く続くことによって脂質代謝異常が起こり.血管内皮が傷つくことによって起こると考えられている。 凝固促進物質には.遊離プロテインS.プロテインC.リポプロテインA.ホモシステインが含まれます[6]。
静脈還流障害による血液の停滞と骨内圧の上昇は.古くから評価されています。 骨スキャン検査では.大腿骨頭内の動脈灌流は正常であるが.静脈還流は著しく損なわれていることが示されている。 これは.動物実験でも実証されています。 その結果.虚血が起こり.大腿骨頭が壊死してしまうことがあります。 これが.髄核の減圧の理論の一つです。
また.骨芽細胞の機能低下は.骨壊死に関連しています。 生検では.骨壊死部位の骨芽細胞は.分化は正常であるが増殖率が低下していることが確認された。 また.虚血は骨芽細胞の死やアポトーシスにつながる。
KenzoraとGlimcherらは.細胞ストレスの蓄積説を提唱し.骨壊死は様々な傷害因子が細胞に作用し.細胞がこれらの慢性的なストレス作用から回復できない場合に起こると示唆した。
4.大腿骨頭壊死研究の遺伝学なぜ一部の人々は大腿骨頭壊死が発生しますが.一部の人々は.かどうか.近年では遺伝的関連も注目されています。 4a対立遺伝子は.内皮型亜酸化窒素合成酵素の合成低下と関連しており.亜酸化窒素が骨壊死の発症に対抗する役割を持つことが示唆された。
5.骨髄水腫は骨壊死によく見られる症状であるが.特異な兆候ではなく.骨髄炎.変形性関節症.潜行性骨折でも起こりうるものである。 以前は骨壊死の前兆と考えられていた症候群（骨髄水腫症候群）があり.現在では骨壊死とは別の病気であることが判明しています。 妊娠中の中年男女によく見られる一過性の自己限定性疾患で.軟骨下骨折を伴わずに発症後数ヶ月で自然回復することが多く.大腿骨頭壊死と区別する必要があります。
結論として.大腿骨頭壊死症の原因や病態は未だ不明であり.詳細な検討が必要である。