Screening for biomarkører av osteonekrose i caput femoris

Osteonekrose i caput femoris (ONFH) er en svært invalidiserende sykdom preget av osteocytdød forårsaket av avbrutt blodtilførsel til hoftehodet. Den naturlige sykdomsutviklingen ved ONFH skrider raskt frem. Kollaps av hoftehodet kan inntreffe innen omtrent to år, og til slutt krever omtrent 30 % av pasientene total hofteprotese. Denne sykdommen forringer ikke bare pasientenes livskvalitet alvorlig, men påfører også en tung medisinsk og økonomisk byrde. Den globale forekomsten av ONFH er økende. Statistikk viser at det årlig er omtrent 20 000 til 30 000 nye tilfeller i USA, og rundt 300 000 nye tilfeller i Kina hvert år, der unge og middelaldrende utgjør den største andelen. Insidensen blant personer i alderen 15 år og over er omtrent 10–30 per 100 000 innbyggere. Forekomsten av ONFH er høyere i nordlige regioner enn i sørlige områder, og høyere i urbane enn i rurale områder. Slike distribusjonsforskjeller kan være assosiert med klima, yrke, tilgjengelighet til helsetjenester og eksponeringsnivåer for risikofaktorer.

Etiologien og patogenesen ved ONFH er kompleks og korrelert med flere risikofaktorer, inkludert overforbruk av alkohol, glukokortikoidadministrasjon og hoftebrudd. Langvarig eller høy dose bruk av glukokortikoider er en viktig predisponerende faktor for ONFH, som utgjør omtrent 40 % av alle tilfeller. Glukokortikoider kan indusere iskemi i hoftehodet og påfølgende nekrose ved å øke blodviskositeten, utløse fettemboli eller direkte skade vaskulære endotelceller. Langvarig tungt drikke (gjennomsnittlig daglig alkoholinntak ≥ 40 g) er en annen høyrisikofaktor, ansvarlig for 20 %–30 % av tilfellene. Alkohol hemmer osteoblastaktivitet, forverrer oksidativt stress og forstyrrer benmikrosirkulasjonen gjennom lipidmetabolisme-forstyrrelser. Traumatiske skader som femurhalsbrudd og hofte luksasjon skader direkte retinakulære blodkar, og bidrar til 10 %–20 % av ONFH-tilfellene. Subcapitale frakturer har høyest risiko for osteonekrose; fullstendig forskyvde adduksjonsfrakturer med alvorlig vaskulær skade har en nekrosefrekvens på 30 %–50 %. Forsinket reposisjon (> 24 timer) og upassende reposisjonsoperasjoner (f.eks. overdreven traksjon) etter fraktur øker også risikoen for nekrose markant. I tillegg forverrer metabolske forstyrrelser som hypertensjon, diabetes og hyperlipidemi benblodsirkulasjonen indirekte ved å forverre systemisk angiopati. Sigarettrøyking (nikotin) induserer vasokonstriksjon og endotelfunksjonssvikt, og akselererer dermed progresjonen av osteonekrose. Osteoporose reduserer bentettheten og den mekaniske styrken til hoftehodet, noe som gjør det utsatt for mikrofrakturer forårsaket av mindre traumer og forverrer ytterligere blodperfusjonsforstyrrelsen.

En rekke terapeutiske tilnærminger er tilgjengelige for ONFH, inkludert ikke-kirurgiske behandlinger (beskyttende vektbæring, bisfosfonatmedisinering, hyperbar oksygenterapi og platelet-rik plasma-behandling), hoftehodepreserverende kirurgier (kjerne-dekompresjon, vaskularisert beintransplantasjon, ikke-vaskularisert beintransplantasjon og stamcelleterapi), og nye eksperimentelle terapier som M2-makrofag-deriverte eksosomer. Behandlingseffekt bestemmes hovedsakelig av sykdomsstadium, intervensjonsstrategier og individuelle pasientforskjeller. Tidlig intervensjon kan forbedre den kliniske prognosen betydelig, mens avansert ONFH ofte krever komplekse kirurgiske prosedyrer som total hofteprotese. Likevel er den tidlige diagnostiseringsraten for ONFH fortsatt lav, med kun 68,43 % av tilfellene korrekt diagnostisert ved første konsultasjon. Samtidig har sykdommen en høy feildiagnoserate og blir ofte feildiagnostisert som lumbal skiveprolaps eller enkel artritt.

Eksisterende studier på ONFH er hovedsakelig klinisk forskning med betydelige begrensninger. De fleste studier benytter en enkel forskningsmetodikk som kun analyserer ONFH fra et biomekanisk perspektiv, mens de ignorerer interaksjonene mellom flere faktorer som arv, metabolisme og immunitet. Forskningsdesign representert av retrospektive studier er utsatt for seleksjonsbias og informasjonsbias, noe som begrenser generaliserbarheten av forskningsfunn. I tillegg klarer ikke små utvalgsstørrelser å reflektere de overordnede karakteristikkene og epidemiologiske mønstrene ved ONFH nøyaktig. Videre fører inkonsistente forskningsdesign i tidligere studier til heterogene indikatorer og dårlig datasammenlignbarhet. Derfor er sykdomsspesialisert forskning på ONFH sterkt nødvendig. Ved å benytte et multikenter prospektivt design vil høye risikofaktorer, kliniske bilde data og biologiske prøver bli systematisk innsamlet. Kombinert med flerdimensjonale påvirkningsfaktorer inkludert biomekanikk, biokjemi og genetikk, har denne studien som mål å utforske tidlige diagnostiske biomarkører og optimale diagnostiske strategier for ONFH, for å gi evidens for å optimalisere kliniske diagnostiserings- og behandlingsprotokoller og etablere individuelle prediktive modeller.