CC BY
139
Лекции
DOI: 10.24412/2071-5315-2021-12326
Остеонекроз головки бедренной кости, не связанный с травмой: патогенетические аспекты, клиническая и инструментальная картина (часть 1)
^ Н.А. Шостак1, Н.А. Демидова1, А.А. Кондрашов1, Д.Ю. Андрияшкина1, А.П. Ратьев2, Г.Р. Аветисян1, А.В. Чирков1, Е.П. Михеева1, Е.О. Морозова1
ФГАОУ ВО "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова"МЗ РФ, Москва 1 Кафедра факультетской терапии им. акад. А.И. Нестерова Лечебного факультета 2 Кафедра травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии
Педиатрического факультета
В обзоре представлены данные по эпидемиологии остеонекроза головки бедренной кости (ОНГБК), описаны причины и механизмы развития заболевания с учетом современных данных литературы. Подробно освещены клинические проявления ОНГБК, методы лучевой диагностики. Детально описаны изменения, выявляемые при магнитно-резонансной томографии и рентгенографии, в том числе в зависимости от стадии процесса. Представлены различные классификации остеонекроза, подходы к дифференциальной диагностике ОНГБК, а также исходы заболевания.
Ключевые слова: асептический некроз, патогенез остеонекроза головки бедренной кости, остеопороз, коллапс головки бедренной кости, субхондральный перелом, отек костного мозга, некроз костной ткани, остеосклероз, маркеры костной резорбции.
Введение
Остеонекроз головки бедренной кости
(аваскулярный, асептический, ишемиче-ский некроз) (ОНГБК) — это инвалидизи-рующее заболевание, вызванное недостаточным кровоснабжением субхондральной области головки бедренной кости (ГБК). Впервые ОНГБК был описан А. Мипго в 1738 г. Остеонекроз иногда называют "коронарной болезнью бедра", поскольку суть заболевания схожа с поражением сердца ишемического генеза [1]. Асептический некроз ГБК служит причиной замены тазобедренного сустава (ТБС) у 5—12% больных, которым проводится эндопротезирование ТБС, и является важной проблемой, накла-
Контактная информация: Демидова Наталья Александровна, ndemidova03@gmail.com
дывая огромное экономическое и социальное бремя на пациентов и государство [2].
Больные ОНГБК чаще всего наблюдаются у врачей-травматологов и ревматологов, однако пациенты с данной патологией могут оказаться на приеме у хирурга, невролога, врача общей практики. В настоящей статье с позиции ревматолога описаны причины, механизмы развития данного заболевания, подходы к диагностике, дифференциальной диагностике, а также исходы и прогноз заболевания.
Эпидемиология ОНГБК
По данным исследователей, в США ежегодно диагностируется 20 000 новых случаев остеонекроза, а общее число пациентов составляет от 300 000 до 600 000 че-
Остеонекроз головки бедренной кости
ловек [2]. В Германии ежегодно регистрируется от 5000 до 7000 новых случаев атравматического ОНГБК у взрослых [3]. По результатам исследования, проведенного в Японии, уровень заболеваемости нетравматическим ОНГБК составляет 1,9 на 100 000 человек, а средний возраст больных составляет 50 лет [4].
По данным статистики, в конце 1990-х годов среди обращений в ортопедическую клинику Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова ОНГБК обнаруживался у 2,3% пациентов и являлся причиной длительной прогрессирующей инвалидизации у 7% ортопедических больных с нарушением функции нижних конечностей [5]. В последние годы количество больных остеонекрозом увеличилось, однако точных статистических данных о частоте ОНГБК в РФ нет.
Асептический некроз развивается чаще у молодых активных людей в возрасте от 20 до 40 лет. Соотношение мужчин и женщин составляет 5 : 4 [6].
Этиология остеонекроза
Причины развития остеонекроза многообразны, однако зачастую конкретный этиологический фактор ОНГБК у больного установить не удается (таблица). Наиболее частая причина остеонекроза — травма. При наличии травмы в анамнезе диагноз остеонекроза устанавливается довольно быстро, и такие пациенты наблюдаются травматологом-ортопедом.
Подробно остановимся на вопросах диагностики остеонекроза, в генезе которого отсутствует травматический фактор или предшествующая операция на ТБС.
Причинами остеонекроза в случае нетравматического генеза заболевания в 50—70% случаев являются прием глюкокор-тикостероидов (ГКС) и злоупотребление алкоголем. У 10—30% пациентов, по различным данным, причинный фактор остается неизвестен (идиопатический остео-
Причины нетравматического ОНГБК Прием глюкокортикостероидов Злоупотребление алкоголем
Фактор риска неизвестен (идиопатический остеонекроз) - в 10-15% случаев Другие причины остеонекроза:
болезнь Иценко-Кушинга, системные заболевания соединительной ткани (системная красная волчанка, первичный антифосфолипидный синдром и др.), сахарный диабет, гиперлипидемия, атеросклероз/сосудисто-окклюзивные заболевания, состояния гиперкоагуляции/наследственная тромбофилия/синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания, панкреатит, тяжелый респираторный дистресс-синдром, лучевая/химиотерапия, серповидноклеточная анемия, гемоглобинопатии, кессонная болезнь, болезни Гоше/Фабри, беременность, использование пероральных контрацептивов, трансплантация органов, жировая эмболия (следствие переломов длинных трубчатых костей, жировой болезни печени, гиперхолестеринемия), отравление 4-хлористым углеродом/свинцом, опухолевая инфильтрация костного мозга, трансплантация органов, курение, высокоактивная антиретровирусная терапия
некроз) [7, 8]. Считается, что данная форма ОНГБК развивается из-за аномального жирового обмена, который приводит как к инфильтрации костного мозга, вызывающей сдавливание сосудов, так и к жировой эмболии, вызывающей обструкцию питающих ГБК артерий [9].
По данным многоцентрового исследования, проведенного в Японии, у пациентов с пероральным приемом ГКС в анамнезе (чаще у женщин) риск ОНГБК в 20 раз выше, чем у людей, не принимавших данные препараты [10]. По данным S.W. Tsai et al., показаниями к назначению ГКС у больных ОНГБК в 43,6% случаев были системные заболевания соединительной ткани (СЗСТ) (прежде всего системная красная волчанка (СКВ)), в 11,2% — онкогематоло-гические заболевания, в 11,2% — бронхиальная астма и хроническая обструктивная болезнь легких, в 6,4% случаев — трансплантация органов и др. [11].
Лекции
Рис. 1. Рентгенограмма мужчины 34 лет с двусторонним остеонекрозом головки бедренной кости III стадии. В анамнезе — злоупотребление алкоголем.
У мужчин наиболее актуальной причиной ОНГБК, не связанного с травмой, является злоупотребление алкоголем (рис. 1) [11]. Установлено, что обусловленный алкоголизмом некроз кости вызван жировой эмболией вследствие сопутствующей ги-перлипидемии. Так, по данным B. Jacobs, средняя продолжительность злоупотребления алкоголем у больных до момента развития ОНГБК составляет 9,5 года (от 8 до 20 лет). При этом у 44,5% пациентов наблюдался двусторонний ОНГБК, а у 14% больных в последующие 3 года развился мультифокальный асептический некроз (остеонекроз плечевой кости, большебер-цовой кости) [12]. По данным исследователей из Тайваня, среднесуточное количество употребляемого алкоголя среди местных жителей в период с 2000 по 2010 г. составило 86,2 г, а 95,2% потребителей были мужчины [11].
В настоящее время исследуются генетические факторы, которые могут иметь важное значение в развитии остеонекроза. В ряде исследований показано, что генетические полиморфизмы эндотелиальной синтазы оксида азота 3-го типа (NOS3) и сосудистого эндотелиального фактора роста
(VEGF) влияют на ангиогенез и костный метаболизм у больных ОНГБК.
Показано, что у больных ОНГБК повышен уровень гомоцистеина и аденозина по сравнению с нормой для их возраста. Накопление гомоцистеина у пациентов с ОНГБК дополнительно подтверждается снижением уровня бетаина и витаминов В12 и В6 при ОНГБК, которые являются кофакторами в синтезе метионина из гомо-цистеина. Более высокие уровни гомоцис-теина могут способствовать образованию остеокластов, что приводит к увеличению резорбции костной ткани [13]. Микрососудистый тромбоз, вызванный нарушениями коагуляции крови (тромбофилией, особенно нарушениями фибринолиза), может уменьшить кровоток в головке бедра, что приводит к возникновению ОНГБК [14].
Кроме того, существуют анатомические предпосылки для ОНГБК, заключающиеся прежде всего в особенностях внутрикост-ного кровоснабжения (длина медиальной артерии, огибающей бедренную кость, количество сосудов на уровне головки и шейки бедренной кости), что было установлено с помощью цифровой субтракционной ангиографии [15].
Важным фактором развития ОНГБК является низкая минеральная плотность костной ткани [16, 17]. В исследовании V. Gangji ^ а1. продемонстрировано, что III и IV стадии остеонекроза были связаны с 5-кратным риском остеопороза [16].
Патогенез остеонекроза
В основе патогенеза остеонекроза лежит нарушение кровоснабжения кости и, как следствие, ишемия и гибель клеток губчатой ткани и костного мозга (рис. 2). Тромбоз, спазм артериальных сосудов в кости, повышение свертываемости крови, а также вторично возникающее нарушение венозного оттока вследствие повреждения стенки сосудов и гиперплазии жировых клеток во внеклеточном пространстве приводят к повышению внутрикостного давления.
Механизм остеонекроза, связанный с травмой
Механизм остеонекроза, не связанный с травмой
Рис. 2. Причины остеонекроза головки бедренной кости. АФС — антифосфолипидный синдром.
Результат внутрикостной гипертензии — появление боли в суставе. Начальным визуальным проявлением внутрикостной гипертензии служит отек костного мозга, который определяется с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Важным патогенетическим звеном является избыточная костная резорбция, степень повышения которой можно определить, исследуя уровни метаболитов костной ткани [18]. В условиях остеопении и остео-пороза в передневерхнем участке головки бедра, на который приходится большая часть нагрузки, могут происходить переломы от "утомления" остеопенических тра-бекул. Перелом костных трабекул может приводить к нарушению кровоснабжения и некрозу костной ткани [5].
При остеонекрозе, индуцированном стероидами, патогенетические механизмы связаны с эффектами ГКС: • снижение способности мезенхимальных стволовых клеток костного мозга к диф-ференцировке;
• уменьшение экспрессии VEGF и костного морфогенетического белка;
• ухудшение кровоснабжения ГБК;
• усиление апоптоза остеобластов и остео-цитов.
Кроме того, воспаление, в том числе при СЗСТ, в связи с которыми назначаются ГКС, тесно связано с остеопорозом. Так, цитокины (интерлейкин-1Ь (ИЛ-ф), фактор некроза опухоли а (ФНО-а) и ИЛ-6), высвобождающиеся при воспалении, увеличивают резорбцию кости, что приводит к раннему остеопорозу и микроразрушению ГБК, а это, в свою очередь, к остеонекрозу. При воспалительных заболеваниях потеря костной массы связана с повышенной активацией остеокластов путем воздействия на рецепторы лигандом NF-кB (RANKL). Кроме того, участки стерильного воспаления, которые присутствуют при остеолизе, инфильтрируют нейтрофильные грану-лоциты, обладающие способностью экс-прессировать RANKL и остеопротегерин и участвовать в местных иммунных реак-
Лекции
Рис. 3. Коллапс головки бедренной кости [24]. а — фотография макропрепарата головки бедренной кости (стрелкой обозначена граница между некротической и жизнеспособной зонами). б — рентгенограмма бедренной кости (стрелками обозначен коллапс в субхондральной области).
циях и процессах ремоделирования кости [19, 20]. Также нейтрофилы высвобождают высокие уровни матриксной металлопро-теиназы 9, тем самым ускоряя очищение некротической полости, способствуют высвобождению VEGF — важного фактора ангиогенеза, реваскуляризации и эндоте-лиальной пролиферации [21].
Развитие и прогрессирование остеонек-роза может быть связано с дисбалансом иммунной системы и функциональной активностью Т- и В-лимфоцитов. Было показано, что общее количество лимфоцитов, CD3+ Т-клеток, T-супрессоров (CD3+, CD8+), В1-клеток (CD5+ и CD19+) значительно выше у пациентов с ОНГБК, чем в группе контроля. В1-клетки участвуют во врожденном иммунном ответе и могут распознавать различные бактериальные поверхностные антигены, некоторые аутоантигены и продуцировать антитела. Т-супрессоры продуцируют противовоспалительные ин-терлейкины (ИЛ-4, ИЛ-10, трансформирующий фактор роста ß (TGF-ß)), которые играют важную роль в подавлении синтеза остеокластов, участвуя в развитии остеоне-кроза. Также было продемонстрировано, что процент Т-супрессоров у пациентов с остеонекрозом IV стадии по классификации Ассоциации по изучению кровоснабжения костной ткани (Association Research Circulation Osseous, ARCO) был значитель-
но меньше, чем у больных ОНГБК со II и III стадиями по классификации ARCO [22]. В работе H. Zhang у больных остеонекрозом различной этиологии по сравнению со здоровыми людьми отмечалось более высокое содержание ФНО-a, ИЛ-17, а также В-клеток, особенно активированных CD86+ и CD19+ В-лимфоцитов [23].
Гистологическая картина при остеонекрозе
Первые гистологические признаки ише-мического повреждения при экспериментально вызванном аваскулярном некрозе наблюдаются в костном мозге через 2—4 дня после прекращения кровоснабжения, когда происходит гибель клеточных элементов. Спустя несколько недель на месте некроти-зированных остеоцитов образуются полости (лакуны). Начальной фазой репарации является врастание в некротизированный костный мозг капилляров и малодиффе-ренцированных мезенхимальных клеток. На границе участка остеонекроза с окружающими тканями развивается перифо-кальная зона фиброза, а затем на фоне вторичных циркуляторных нарушений формируется зона костного склероза. Рядом с пустыми лакунами формируются очаги вновь образующейся костной ткани [24].
При прекращении кровоснабжения ГБК и последующей гибели костной ткани происходит смятие зоны остеонекроза — коллапс головки, что сопровождается переломами субхондральной костной пластинки с отслойкой суставного хряща от зоны остео-некроза с его локальным механическим повреждением, дегенерацией и отслоением [5]. Переломы возникают или в толще некротического очага, или на боковой границе некротического поражения, т.е. на стыке утолщенных трабекул репаративной зоны и некротических костных трабекул [25]. Коллапс ГБК рассматривается хирургами не только как критическая точка для выживания ГБК, но и как важный фактор для решения вопроса о тактике лечения. Коллапс обычно происходит в некротизированной
Остеонекроз головки бедренной кости
или новообразованной кости под воздействием избыточной механической силы. Если область некроза мала или располагается дистально по отношению к хрящу, она может восстанавливаться и заживать [26]. Частота коллапса при ОНГБК становится очень высокой по мере прогрессирования заболевания. Коллапс развивается чаще, когда имеется большой объем некротического поражения, уменьшение толщины хряща, поскольку хрящ выполняет важную роль биомеханической опоры, а также когда отмечается тонкий склеротический ободок вокруг зоны некроза по данным МРТ (рис. 3) [27, 28].
Клинические проявления ОНГБК
Клиническая картина остеонекроза весьма вариабельна. На начальных стадиях заболевания, а также если мала зона инфаркта кости, клинические проявления могут отсутствовать. Однако даже в случае бессимптомного течения ОНГБК заболевание постепенно прогрессирует до коллапса головки. Показано, что у 80% пациентов без хирургического лечения через 1—4 года от начала заболевания развивается коллапс ГБК [29]. При ОНГБК довольно быстро развивается остеоартрит, и 60% пациентам требуется тотальная артропла-стика бедра [30].
Наиболее распространенный симптом ОНГБК — боль в паховой области, которая связана с повышением внутрикостного давления.
Возможные локализации и характер боли:
• паховая область, ягодицы;
• область поясничного отдела позвоночника;
• диффузно в конечности;
• изолированно в области коленного сустава.
Локализуясь в паху, боль может ирра-диировать в область коленного сустава по передней, внутренней поверхности бедра, что связано со сдавлением веточек запи-
рательного нерва, проходящего в капсуле ТБС.
Большинство больных (79% пациентов), по данным J.P. Hauzeur et al., предъявляют жалобы на боль механического характера. В 21% случаев ОНГБК наблюдается боль воспалительного характера (боль в ночные часы, преимущественно в покое). Боль чаще всего постоянная, возможна ее высокая интенсивность. Утренняя скованность нехарактерна или носит непродолжительный (до 1 ч) характер [31]. Примерно у половины пациентов появляются хромота или выраженные затруднения при ходьбе.
При осмотре можно выявить атрофию ягодичных мышц, мышц бедер. Возможно ограничение движений бедра, особенно отведения и внутреннего вращения. Пассивная внешняя и внутренняя ротация может вызывать интенсивную боль [32].
Часто диагноз ОНГБК ставится поздно, когда уже сформировалась зона некроза и субхондрального коллапса. Поздняя диагностика связана с неспецифичностью клинических проявлений и отсутствием выраженных рентгенологических проявлений на начальных этапах заболевания.
По мнению K. Bohndorf et al., остео-некроз должен быть заподозрен у пациента с факторами риска и наличием болевого синдрома в области ТБС не менее 6 нед в случае, когда нет очевидного альтернативного диагноза [33].
Методы диагностики ОНГБК
Ранняя диагностика остеонекроза очень важна, поскольку дает возможность для своевременного начала лечения, которое может предотвратить коллапс ГБК и позволит отсрочить эндопротезирование ТБС или избежать его.
При клиническом подозрении на ОНГБК всем больным должна выполняться рентгенография ТБС. Изменения на рентгенограммах лежат в основе большинства классификаций остеонекроза. Наиболее часто используется классификация
Лекции
Стадия 0
Стадия I Стадия II Стадия III Стадия IV
Рентгенография тазобедренного сустава
МРТ
Рис. 4. Классификация остеонекроза Ассоциации по изучению кровоснабжения костной ткани (ARСO). На I стадии рентгенография и КТ в норме. Изменения, характерные для остеонекроза, выявляются при МРТ и биопсии. На II стадии выявляются склероз, остеолиз и очаговый остео-пороз (указаны стрелкой). На III стадии выявляется симптом серпа (указан стрелкой) или полумесяца и уплощение суставной поверхности. На IV стадии — головка бедренной кости с суставным пространством сужается. Наблюдаются признаки остеоартроза с изменениями вертлужной впадины (стрелкой указаны деформация головки бедренной кости, кистовидные просветления в головке бедренной кости, изменения вертлужной впадины).
ОНГБК по Ficat и АгМ (1980 г.), однако в ней не учитываются размер и расположение некротической области. В последние годы чаще применяется классификация АЯСО [34] (рис. 4). Рентгенография позволяет выявить признаки субхондрально-го перелома, склеротические и кистозные изменения в ГБК, дегенеративные изменения. Однако этот метод имеет низкую чувствительность для выявления ранних стадий остеонекроза (I и II стадии до коллапса). Для более точной оценки характера и тяжести повреждения головки, выполняются компьютерная томография (КТ) и МРТ ТБС [35].
Магнитно-резонансная томография
У пациентов с отсутствием патологических изменений по результатам рентгенографии, но с сохраняющимися жалобами МРТ является методом выбора. Изменение сигнала при МРТ выявляется через 5 дней после прекращения кровоснабжения кости [36]. В настоящее время МРТ является "золотым стандартом" диагностики остеонекроза до коллапса. Чувствительность и
специфичность метода составляют около 99% [37].
При проведении МРТ при остеонекрозе можно выявить следующие изменения: • зона некроза кости обычно имеет вид полосы или серпа и представляет собой при МРТ сигнал низкой интенсивности на Т1-взвешенных изображениях (Т1-ВИ). На Т2-ВИ вокруг зоны некроза выявляется область с низким внешним сигналом (склероз) и высоким внутренним сигналом. Таким образом формируется симптом "двойной линии", который является характерным признаком остеонекроза [38]. Чаще серповидная область остеонекроза располагается в передне-верхней субхондральной области ГБК [2, 39] (рис. 5). Высокоинтенсивная область некроза при Т1-ВИ постепенно подвергается склерозу и с течением времени визуализируется как зона гипоинтенсивно-го сигнала (рис. 6). При проведении МРТ оценивается размер поражения головки, который является ключевым фактором в прогнозе остеонекроза, а также положение некротического очага;
Рис. 5. Остеонекроз головки бедренной кости слева [45]. Стрелками обозначен участок остео-некроза, * — отек костного мозга. а — Т1-взвешенный режим: гиперинтенсивный сигнал, соответствующий серповидной зоне некроза кости (стрелки). б — Т2-взвешенный режим: зона некроза (стрелки) окружена двойной линией (центральный гиперинтенсивный и периферический гипоинтенсивный сигнал). в — постконтрастная фаза Т1-взвешенного режима: область некроза с очень низким уровнем сигнала. Отек костного мозга характеризуется промежуточным сигналом в Т1-взвешенном режиме и гиперинтенсивным сигналом в Т2-взвешенном режиме и на постконтрастной фазе Т1-взвешенного режима.
Рис. 6. Остеонекроз при длительном течении заболевания [45]. а — участок остеосклероза поперек верхней части головки левой бедренной кости (стрелка). б — коронарное Т2-ВИ: феномен двойной линии. в — сагиттальное Т2-ВИ — центральный гиперинтенсивный сигнал (1) и периферический гипоинтенсивный сигнал (2).
отек костного мозга не является патог-номоничным признаком остеонекроза, однако присутствует практически у всех больных и ассоциируется с наличием болевого синдрома (см. рис. 5). Отек костного мозга — это диффузная патология, дающая низкоинтенсивный сигнал при Т1-ВИ, высокоинтенсивный при Т2-ВИ, что свидетельствует о повышенном содержании свободной воды или геморрагическом пропитывании костного мозга. При выявлении отека костного мозга необходимо исключить заболевания, которые также могут сопровождаться этим МРТ-феноменом: коксит различной этиологии, остеоартрит, туберкулезный артрит, септический артрит, остеомиелит, перелом бедренной кости, преходящий отек костного мозга;
субхондральный перелом локализуется чаще в передне-верхней части ГБК. Он характеризуется линейным следом с сигналом низкой интенсивности змеевидной формы, параллельным суставной поверхности в коронарной плоскости при Т1-ВИ (рис. 7), и высоким сигналом при Т2-ВИ. Субхондральный перелом может быть скрыт отеком костного мозга и выпотом в суставе и является плохим прогностическим признаком [40]; остеосклероз развивается в поздние сроки асептического некроза и визуализируется при МРТ как субхондральный участок змеевидной формы поперек верхней части ГБК в отсутствие отека костного мозга (см. рис. 6);
нарушение целостности ГБК развивается из-за субхондрального перелома и
Лекции
Рис. 7. Остеонекроз с коллапсом ГБК и вторичным остеоартрозом [45]. Т1-постконт-растный режим: гипоинтенсивная зона некроза, субхондральный перелом (1), потеря сферичности головки бедренной кости, обширные краевые остеофиты в вертлужной впадине и в головке бедра, выпот в полость сустава (2).
последующего нарушения механических свойств кости (см. рис. 7);
• выпот в полость сустава — выявляется у 50% больных ОНГБК [41], а по данным G.S. Huang et al. - у 90% [42]. Объем выпота больше у пациентов с III стадией, чем с I стадией [43] (см. рис. 7);
• признаки поражения вертлужной впадины (см. рис. 7).
Такие МРТ-признаки, как степень ос-теонекротического поражения, наличие субхондрального перелома и расположение области некроза, являются важными прогностическими факторами течения заболевания и учитываются при определении тяжести болезни [40]. Для оценки прогрес-сирования повреждений МРТ может выполняться повторно [44].
Важна роль МРТ и в проведении дифференциальной диагностики с другими забо-
леваниями, сопровождающимися сходными клиническими симптомами.
Компьютерная томография
В настоящее время КТ применяется всё реже в связи с повсеместным внедрением МРТ. Компьютерная томография может быть использована для подтверждения/исключения субхондрального перелома, при подозрении на коллапс головки или в случае сомнительных результатов МРТ [35]. Компьютерная томография позволяет более точно, чем МРТ, определить субхондральное расслаивание, резорбцию костной ткани и разрыв хряща при ОНГБК (рис. 8) [37, 46]. Особенно важна КТ для визуализации субхондральных переломов. Так, по данным K. Stevens et al., чувствительность и специфичность КТ в диагностике субхондральных переломов при остеонекрозе составили 100%, а МРТ — 38 и 100% соответственно [47].
Рекомендуется выполнять КТ ТБС, когда диагностируется II стадия ОНГБК согласно классификации ARCO, а МРТ не позволяет с уверенностью определить состояние поверхности сустава [32].
Сцинтиграфия костей
По данным H.J. Sun et al., сцинтигра-фия костей, применяемая для диагностики ОНГБК, по сравнению с КТ и МРТ опережает диагностику заболевания на 3—6 мес и на 2—3 нед соответственно [48]. В настоящее время применение сцинтиграфии костей для диагностики остеонекроза не рекомендуется, поскольку специфичность
(б)
(в)
ЖМь \
\ I
Рис. 8. Зона остеонекроза (симптом полумесяца или симптом серпа) и субхондрального перелома [37]. а — МРТ. б — КТ. в — рентгено-I графия правого ТБС.
Остеонекроз головки бедренной кости
этого метода значительно меньше, чем у МРТ (56 и 100% соответственно) при схожей чувствительности [49]. Кроме того, МРТ является более безопасным методом диагностики.
Однофотонная эмиссионная томография
Однофотонная эмиссионная томография
(ОФЭКТ) — метод, основанный на распределении в тканях радиофармпрепарата с возможностью послойного изучения его накопления в срезах. Преимущественно ОФЭКТ костей с использованием дифос-фоната, меченного технецием-99т, применяется для обнаружения метастазов в костях. При остеонекрозе продемонстрирована высокая чувствительность метода, достигающая 100%, в диагностике ранних субклинических стадий, превосходящая МРТ [50]. Минимальный коллапс ГБК, трудноразличимый на обычных рентгенограммах, удается выявить при помощи ОФЭКТ. Метод обладает большими диагностическими возможностями, чем обычная сцинтиграфия, и более доступен, чем позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ).
Позитронно-эмиссионная томография
Работы, посвященные изучению ПЭТ при остеонекрозе, появились довольно давно, однако крупных исследований не проводилось [51]. 'Т-фторид представляет собой позитронный излучатель фтордезок-сиглюкозы ('Т-ФДГ), который накапливается в воспалительных клетках, таких как лимфоциты, нейтрофилы и макрофаги, имеющих повышенную потребность в глюкозе (аналогично раковым клеткам). При остеонекрозе в очагах присутствуют воспалительные клетки, которые и накапливают '^-ФДГ. Необходимо отметить, что у больных с подозрением на ОНГБК изменения при ПЭТ наблюдаются раньше, чем при выполнении МРТ [52]. При ОНГБК ПЭТ позволяет выявить изменения в вертлуж-ной впадине, которые не визуализируются при МРТ, что может служить важным про-
гностическим фактором в прогрессирова-нии заболевания [52].
В связи с высокой стоимостью данное исследование в клинической практике для диагностики остеонекроза используется редко.
Лабораторные методы диагностики
Специфических лабораторных маркеров ОНГБК нет. У большинства больных отклонений в анализе крови не отмечается. Однако C. Séguin et al. установили, что у 78% пациентов с остеонекрозом отмечается повышенная скорость оседания эритроцитов, в то время как уровень С-реактивного белка повышен только у 18% больных [53]. Это можно объяснить развитием воспалительной реакции в ответ на некротический процесс в ГБК [54]. Степень повышения скорости оседания эритроцитов и уровня С-реактивного белка может быть значительной, что требует исключения прежде всего инфекционного процесса.
Биомаркеры в диагностике остеонекроза
Использование биомаркеров при клиническом подозрении на остеонекроз многообещающе и перспективно. Учитывая неспецифичность повышения маркеров резорбции при различных состояниях (остео-порозе, гиперпаратиреозе, метаболических заболеваниях скелета, метастазах в кости и др.), важно оценивать концентрацию биомаркеров в соответствии с клинической, рентгенологической и МРТ-картиной. Больший интерес представляет оценка исходной активности резорбции, а также динамика биомаркеров в процессе лечения остеонекроза различной локализации, особенно на ранних стадиях заболевания.
Показано, что при ОНГБК III—IV стадии отмечается значимое повышение уровня С-концевых сшивающих телопептидов коллагена типа II (CTX-II) в плазме крови вне зависимости от этиологии остеонекроза. Коллаген типа II синтезируется в суставном хряще и необходим для поддержания его биомеханических свойств. Концентрация CTX-II в плазме увеличивается в от-Лечебное дело Z.Z0Z1
Лекции
вет на повреждение хряща [55, 56]. Уровни CTX-II у пациентов с остеонекрозом увеличивались по мере усугубления тяжести ОНГБК согласно рентгенологическим данным по классификации ARCO, причем у больных после коллапса ГБК уровень CTX-II в плазме был значительно выше, чем у пациентов до коллапса. Высокий уровень плазменного CTX-II свидетельствует
0 возможном коллапсе головки и является новым надежным биомаркером, отражающим тяжесть заболевания [57].
В клинической практике при ОНГБК в настоящее время могут применяться хорошо зарекомендовавшие себя при остеопо-розе маркеры костной резорбции — дезок-сипиридинолин, С-концевые телопептиды коллагена I типа ф-CrossLaps), которые могут быть значительно повышены при остеонекрозе [58]. Органический матрикс костной ткани на 90% состоит из коллагена
1 типа, который синтезируется остеобластами и обеспечивает прочность основного материала костей. При разрушении костной ткани в результате протеолиза от коллагена отщепляются молекулярные фрагменты, в том числе С-телопептид, который в последующем превращается в b-форму ф-CrossLaps). При резорбции костной ткани b-CrossLaps поступает в кровь и служит маркером деградации зрелого коллагена I типа.
В работе R.W. Wu et al. показано, что при ишемическом повреждении ГБК повышается уровень кальцийсвязывающего белка A9 S100 (S100A9) в сыворотке крови, причем повышение уровня этого белка ассоциируется с приемом ГКС и алкоголя. Уровень этого белка наряду с сывороточным сосудистым эндотелиальным фактором роста, растворимыми молекулами адгезии сосудистых клеток, ИЛ-6 и тар-трат-резистентной кислой фосфатазой 5b (TRAP5b), был повышен у пациентов с ОНГБК, тогда как уровень остеокальцина в сыворотке был снижен в сравнении с таковым у здоровых людей [59].
Особенности клинической картины и течения остеонекроза, ассоциированного с приемом ГКС
Больные асептическим некрозом, ассоциированным с приемом ГКС, имеют некоторые особенности течения заболевания. Так, пациенты, перенесшие эндопротези-рование ТБС в связи с развившимся остео-некрозом после приема ГКС, значительно моложе (средний возраст 44,5 ± 17,0 года), чем больные с идиопатическим и вызванным приемом алкоголя ОНГБК (58,6 ± 5,4 и 47,8 ± 11,0 года соответственно). Кроме того, отмечается более быстрое прогрес-сирование заболевания у этой категории больных [10]. Несмотря на схожее рентгенологическое распределение стадий, в группе больных с ГКС-индуцированным ОНГБК выше частота поражений III и IV стадий по сравнению с группой больных с другой этиологией остеонекроза.
Т. Shigemura et а1. в исследовании, включавшем 337 пациентов, принимавших ГКС (по поводу СКВ, гранулематоза с по-лиангиитом, саркоидоза, гипертиреоза, болезни Бехчета и язвенного колита), показали более высокую частоту возникновения ОНГБК, вызванного ГКС, в группе больных СКВ, чем в группе больных без СКВ, принимавших ГКС (отношение шансов (ОШ) 2,6). Высокая суточная доза ГКС (>40 мг/сут) обусловливала более высокий риск развития остеонекроза по сравнению с дозой <40 мг/сут (ОШ 4,2), а у пациентов мужского пола отмечался значительно более высокий риск развития остеонекроза по сравнению с женщинами (ОШ 1,6) [60]. Безусловно, больные СКВ имеют повышенный риск развития остеонекроза и без применения ГКС, что было отмечено еще в 1960 г., особенно в сочетании с антифосфо-липидным синдромом [61, 62].
Согласно данным Т. КиЬо et а1., при выявлении остеонекроза и продолжении терапии ГКС не происходит расширения некротического очага [63]. Однако, учитывая патогенетические механизмы остео-некроза, ассоциированного с ГКС, эти ре-
Остеонекроз головки бедренной кости
зультаты представляются очень спорными. Действительно, Z. Zhu et al. было показано, что, если больные с ОНГБК продолжали лечение ГКС, риск коллапса ГБК (>3 мм) был значительно выше, чем у тех, кто прекратил прием ГКС [64]. Высокая доза ГКС (>40 мг/сут), по данным М.А. Mont et al., обусловливала значительно более высокий риск развития остеонекроза. Так, частота развития остеонекроза повышалась на 3,6% с увеличением дозы ГКС на 10 мг [65]. Кроме того, имеются единичные сообщения о развитии остеонекроза после применения ГКС в виде ингаляционных и местных форм, а также о развитии двустороннего остеонекроза у беременной женщины после 2 инъекций ГКС, назначенного для ускорения созревания легочной ткани плода [66, 67].
Применение ГКС длительного действия также может приводить к более высокому риску возникновения ОНГБК. Наибольший риск развития остеонекроза при применении ГКС отмечается в первые 3 мес от начала терапии данной группой препаратов [68].
Интересно, что у больных, получавших высокие дозы ГКС в сочетании со стати-нами, частота встречаемости ОНГБК составляет всего 1%, что ниже, чем у пациентов, получавших ГКС без статинов, — 3% [69]. Для минимизации действия ГКС при СЗСТ могут применяться препараты, обладающие стероидсберегающим эффектом, например внутривенный иммуноглобулин, цитостатические препараты, генно-инженерные биологические препараты, в частности белимумаб при СКВ.
Важно, что наличие наследственной предрасположенности способствует увеличению частоты развития остеонекроза при применении ГКС. Так, показано, что низкая печеночная активность CYP3A может значительно увеличивать риск ГКС-инду-цированного ОНГБК [70]. Не исключено влияние и других генов, увеличивающих частоту развития остеонекроза, в том числе при применении ГКС.
Таким образом, пациенты, использующие ГКС, должны быть предупреждены об осложнениях ГКС-терапии, в том числе о возможности развития ОНГБК, особенно если дополнительно присутствуют факторы риска остеонекроза и имеется наследственная предрасположенность к развитию данного заболевания [68].
Осложнения и исходы ОНГБК
Остеонекроз головки бедренной кости приводит к деформации, коллапсу ГБК и потере функции ТБС. Спонтанная регрессия аваскулярного некроза встречается редко. Коллапс ГБК развивается у 67% больных в отсутствие симптомов болезни и у 85% больных с клинически выраженным ОНГБК. Подавляющему большинству пациентов рано или поздно необходима тотальная артропластика бедра [71].
Риск развития заболевания с противоположной стороны наиболее высок в течение первых 2 лет. Наиболее часто контралате-ральный ОНГБК развивается у больных остеонекрозом, ассоциированным с приемом ГКС и употреблением алкоголя, в отличие от идиопатического ОНГБК (через 1 год и 5 лет заболеваемость составила 31,0 и 66,4%; 23,4 и 62,5%; 14,2 и 43,3% соответственно) [11]. По данным C. Cooper et al., поражение обеих ГБК наблюдается в 40-70% случаев [72]. В связи с этим требуется особая настороженность в отношении развития остеонекроза "здорового" кон-тралатерального сустава при установленном диагнозе ОНГБК.
Заключение
Остеонекроз головки бедренной кости -довольно редкое заболевание, встречающееся в основном в молодом и среднем возрасте, с точно не установленным патогенезом и многофакторной этиологией. Знание факторов риска остеонекроза и ранняя диагностика крайне важны для успешного лечения, направленного на сохранение сустава. Диагностический поиск следует
Лекции
начинать с тщательного сбора анамнеза и подтверждать его исследованиями, включающими прежде всего рентгенографию, МРТ. Важно своевременно поставить диагноз, точно определить стадию заболевания и выявить прогностические признаки про-грессирования болезни с целью разработки оптимальной тактики ведения больного.
С современными подходами к лечению ОНГБК можно ознакомиться в следующем номере журнала.
Со списком литературы вы можете ознакомиться на нашем сайте www.atmosphere-ph.ru
Osteonecrosis of Femoral Head Not Associated with Trauma: Pathogenetic Aspects, Clinical and Instrumental Picture (Part 1) N.A. Shostak, N.A. Demidova, A.A. Kondrashov, D.Yu. Andriyashkina, A.P. Ratiev, G.R. Avetisyan, A.V. Chirkov, E.P. Mikheeva, and E.O. Morozova
The review presents data on epidemiology of osteonecrosis of femoral head (OFH), describes the causes and mechanisms of the disease, considering current literature data. Clinical manifestations and methods of radiology diagnosis of OFH are described in detail. Changes detected by magnetic resonance imaging and radiography are described, including depending on the stage of the process. Various classifications of osteonecrosis, approaches to the differential diagnosis of OFH, as well as the outcomes of the disease are presented.
Key words: aseptic necrosis, pathogenesis of osteonecrosis of femoral head, osteoporosis, collapse of femoral head, subchondral fracture, bone marrow edema, bone necrosis, osteosclerosis, markers of bone resorption.
