镰状细胞病并发骨坏死的发生率各家报道不一，SudhirBabhulkar报道7380例镰状细胞病患者中，224例（342个）股骨头坏死，178例（258个）肱骨头坏死，36例椎体终板骨坏死；Cockshott 报道120例患者中有40%的骨坏死发生率；Milner临床观察了2590例镰状细胞病患者的双侧髋关节，随访超过5—6年，结果发现股骨头坏死是最常见的并发症，每年的新增病例数为（2—4.5）例/100例患者，总的发病率约为10%，其中具有Hbss基因型和伴有α 型地中海贫血，以及经常有髋关节疼痛发作者是股骨头坏死的高危因素，而且这一类因股骨头坏死而行关节成形术的效果很差。
（6）脂肪代谢紊乱
众多的研究发现，股骨头坏死患者合并有脂肪代谢的紊乱，包括高脂血症、脂肪肝、痛风或高尿酸血症、胰腺炎等。
deSeze于1960年首先报道了高脂血症与骨坏死的关系：22例骨坏死病人中，有18例合并有高脂血症。Jones从3例激素引起的股骨头坏死病例中发现，患者均存在有全身性的脂肪栓塞，并有明显的高脂血症和囊性脂肪肝，由此提出了骨坏死的脂肪栓塞学说。
Kawai 等在动物实验中证实，大剂量使用激素后，可导致高脂血症和脂肪肝，并在骨细胞内出现脂滴，最终可导致骨坏死，他认为骨细胞内的脂滴是由饱和脂肪酸组成的甘油三酯，激素引起的脂肪代谢紊乱可诱发股骨头坏死。
痛风或高尿酸血症也可引起股骨头坏死。Jacobs的研究中股骨头坏死合并有高尿酸血症或痛风的占21.5%，而这些病人中有66%的患者存在有高脂血症，而且58例存在高尿酸血症者仅有18例出现临床痛风症状；Boettcher报道股骨头坏死合并有高尿酸血症者占48.4%；McCollum报道为39.7%；而deSeze报道仅为10%。
早在1872年就有Ponfick 报道了第一例胰腺炎合并骨坏死，Scarpelli 报道在67例因急性胰腺炎而死亡的尸体解剖中，有10.4%存在有骨的脂肪性坏死；Achord在随机选择的14例胰腺炎患者中发现2例无症状的骨坏死；Immelman报道了3例合并有胰腺炎的骨坏死病例，认为坏死的原因是由于脂肪栓塞；Jacobs报道了11例合并胰腺炎的骨坏死患者，其中9例为酒精中毒，7例（63.6%）存在有高脂血症，7例（63.6%）有肝功能异常，4例有高尿酸血症，其诱发骨坏死的原因可能也与脂肪代谢紊乱有关。
（7）易栓症（thrombophilia）和低纤溶（hypofibrinolysis）
易栓症（血栓形成的趋势增加）和低纤溶（溶解血栓的能力减弱）者容易发生骨内血管内血栓形成，导致骨内缺血、缺氧，可能是非创伤性骨坏死的病因之一。Jones于1992年在脂肪栓塞学说的基础上，进一步提出了血管内凝血学说，认为血管内凝血是非创伤性股骨头坏死的最后共同通路，同时报道了易栓症和低纤溶活性与骨坏死的发生有关，家族性易栓症以先天性的抗凝血机制缺陷为特征，包括蛋白C、蛋白S、抗凝血酶III的减少或抗活性蛋白C的增加，低纤溶活性促进血栓的形成并发展，诱发局部的血管内凝血，最终导致骨坏死。
随后大量的研究表明，非创伤性骨坏死患者中存在有高凝及低纤溶的倾向。Glueck 等报道了31例骨坏死患者中，74%存在有凝血异常，而13例药物性骨坏死（12例为激素性）中有62%有凝血异常，同一时期他还对儿童的LeggCalvePerthes病及成人下颌骨坏死进行了研究，发现其中大部分患者存在有高凝、低纤溶活性，并证实骨坏死病人中的低纤溶主要是由纤溶酶原激活剂抑制物（PAI）所介导，而与甘油三酯的升高也有关。
Cheras测定了原发性骨性关节炎患者的血液学指标，发现血小板聚集性增加，D二聚体升高，PAI1活性增加，并有高脂血症的存在，认为高脂血症与凝血系统，特别是纤溶方面存在密切的相关关系。他还观察了骨性关节炎与激素性骨坏死的股骨头骨标本，发现了骨血管内的脂栓与纤维蛋白血栓，认为骨坏死与骨性关节炎一样存在有高凝和低纤溶活性，只是程度不同而已。笔者所在医院前两年对联合使用马血清（或内毒素）与激素制作的激素性骨坏死动物模型的研究中，也发现了高凝和低纤溶的存在，在坏死股骨头的软骨下骨标本内观察到了纤维血栓的形成。采用抗纤维蛋白单抗在双侧股骨头区检测到有相对的浓聚区域。日益增多的证据表明，凝血系统异常和纤溶活性低下是非创伤性骨坏死的危险因素之一。
（8）其他因素
可引起股骨头坏死的病因繁多，除上述因素之外，还有很多文献报道了其他的病因及（或）高危因素。报道较多的有高雪病（Gauchersdisease）、血友病（hemophilia）、妊娠、避孕药物的应用及某些动脉源性疾病等。高雪病引发股骨头坏死可能是由于骨髓内高雪细胞聚集增生压迫营养血管，以及高雪细胞形成的栓子造成的血管内或血管外阻塞的结果；血友病引起股骨头坏死可能是由于反复的关节内和骨髓内出血，引起关节内及骨内压力持续增高有关；而妊娠合并股骨头坏死也有很多的文献报道，Montella认为其原因可能与胎儿压迫下肢静脉引起静脉血流淤滞有关，同时妊娠可产生高凝状态，导致局部的血管内血栓形成。据推测，激素对此也有影响，妊娠时非结合皮质醇水平3倍于未妊娠者；由胎盘产生的雌激素和黄体酮改变了肝脏中的脂肪代谢，又可诱发脂肪代谢紊乱。近年来尚有文献报道长期口服避孕药物引起股骨头坏死，可能与此类药物引起的肝功能损害、脂肪代谢紊乱以及药物诱发的机体凝血系统变化有关。
2.发病机制
股骨头坏死的共同病理特征都是血液循环障碍导致股骨头的缺血而坏死，其发病机制仍存在众多的争议。国内外学者对其进行了大量的实验及临床研究，各种学说应运而生，如Frost（1964年）的“骨质疏松学说”；Hasting（1965年）的“疲劳骨折学说”；Jones（1965年）的“脂肪栓塞学说”；Kenzora和Glimecher（1979年）的“骨细胞受损学说”；Hungerford（1980年）提出的系统的“骨内高压学说”；Jones（1992年）在脂肪栓塞学说的基础上进一步提出了“局部血管内凝血（IC）学说”。近十几年来又有主要以日本学者（如Atsumi、Matsui、Ohzono、Saito 等）为主所主张的“小血管病变学说”等等，但目前尚无一种学说能圆满地解释股骨头缺血性坏死发生和发展过程中出现的全部病理现象。
（1）骨质疏松（osteoporosis）学说（机械应力学说或疲劳骨折学说）
根据长期大剂量使用糖皮质激素后发生普遍的骨质疏松和在关节附近出现节段性塌陷的临床现象，产生了以Frost（1964年）为代表的“骨质疏松学说”，认为所有的骨坏死，除了减压病引起者外，主要是由于各种原因引起骨质疏松后，在负重的区域如同疲劳骨折那样反复地发生骨小梁的细微骨折和软骨下骨的压缩，导致微小骨折及受压部位血管的多处损伤，最终发生骨缺血坏死，并伴有不完全的修复。
Hasting（1965年）在观察125例股骨头坏死病例后发现，其中有部分病例在股骨头颈交界区产生细微的疲劳骨折。他认为即使是发生最细微的骨小梁骨折，也会导致近端股骨头区域内小范围的血供中断而诱发股骨头缺血性坏死。南非学者Solomon支持这一学说，1973年他分析了72例糖皮质激素性股骨头坏死病例后发现，这些病人普遍存在有肝脏肿大和脊柱骨质疏松的表现，他证实了存在有软骨下骨小梁断裂和微骨折。
长期使用糖皮质激素后，可直接影响成骨细胞的活动。
还可以影响肠内钙质吸收，并继发甲状旁腺功能亢进，使成骨细胞的成熟受到损害，从而使骨生成减少而骨吸收增加，导致骨质疏松。股骨头内拱桥形结构在应力作用下易发生骨小梁的骨折，受累骨由于细微损伤的积累，机械抵抗力减弱，从而出现骨质塌陷。压缩病变区出现被压缩的髓细胞和相应受压的毛细血管，最终造成股骨头缺血坏死。Miles认为，由于骨质减少而产生的软骨下骨的微小骨折（新月征），破坏了邻近周围骨的血供，最后导致股骨头的缺血坏死。Zinn也发表了相同的观点，股骨头内连续的骨小梁微骨折、塌陷，压迫邻近毛细血管而导致周围骨的坏死。糖皮质激素的使用可引起机体骨质减少。有学者通过对骨密度的测定发现，即使是每日应用小剂量的强的松也能引起骨质减少，Jones在论述他的脂肪栓塞学说和血管内凝血学说时，也提到股骨头坏死存在一个缺血阈值，当缺血在此阈值水平之下时，软骨下和骨膜下骨细胞和成骨细胞发生脂肪退变而表现为骨质疏松。Iwasaki在对自发性高血压大鼠的原发性股骨干骺端骨坏死的研究中，认为大鼠股骨头坏死是由于受到机械应力作用，使软骨塌陷压迫其外侧的血管而导致股骨头血供的受损，最终发生坏死。但骨质疏松在老年人比较多见，而老年人发生股骨头坏死的机会并不多，这是本学说无法解释的。
（2）脂质代谢紊乱学说（脂肪栓塞学说）
脂肪酸以甘油三酯（TG）的形式储存在脂肪组织中，甘油三酯在脂肪酶的作用下水解为游离脂肪酸（freefat acid，FFA）及甘油，这一过程即为脂肪动员，而调节这一过程的关键酶是甘油三酯脂肪酶。甘油三酯脂肪酶受激素的调控，糖皮质激素应用后可导致血中TG 增高。大量的实验及临床研究证实，超过生理剂量的糖皮质激素在体内可以促使脂肪动员，脂肪分解而导致脂质代谢紊乱，出现高脂血症，而由糖皮质激素引起的脂质代谢紊乱、高脂血症与非创伤性骨坏死的发生密切相关。早在1960年，就由deSeze首先报道了高脂血症与骨坏死的关系，22例骨坏死病人中，有18例并发高脂血症。1965年，Jones从3例肾移植术后因大量使用糖皮质激素而导致的股骨头坏死病例中发现，患者均有全身性的脂肪栓塞，有明显的高脂血症和囊性脂肪肝，并在心、肺、脑组织的血管中发现有脂肪栓子，因而认为股骨头坏死可能也是由于骨内血管脂肪栓塞所致。1966年，他采用家兔动脉内注射带有示踪标记的碘化罂粟油（Lipiodol）的方法，制作了实验性股骨头坏死动物模型，在坏死的股骨头软骨下发现了大量的脂滴，从而证实了他的推测，并提出了股骨头坏死的脂肪栓塞学说。
他认为可能是糖皮质激素所致的脂质代谢紊乱，造成股骨头内脂肪栓塞而导致股骨头坏死。他指出脂肪栓子可能来源于：囊性脂肪肝、高脂血症后血中脂质不稳裂解和骨髓内过载脂肪的裂解。此后，Fisher等也在临床上发现大量使用糖皮质激素后的股骨头坏死病人中存在有明显的血脂增高；周谋望等采用新西兰大白兔肌肉注射醋酸强的松龙8mg/kg，每周2次，6周后发现动物空腹血脂明显增高，血清胆固醇增高2倍，而血清甘油三酯增高更为明显，达到用药前的5倍多。Wang等采用给鸡肌肉注射甲基泼尼松龙每周3mg/kg，6周后也出现了血清胆固醇明显增高。Kawai 等在动物实验中证实，使用大剂量糖皮质激素后，可导致高脂血症、脂肪肝、骨细胞内出现脂滴，而且高脂血症中主要是甘油三酯升高明显。
他认为骨细胞内的脂滴是由饱和脂肪酸组成的甘油三酯，多个脂滴逐渐融合变大，引起骨细胞核固缩、裂解乃至细胞死亡。近年来国内诸多学者也对糖皮质激素性股骨头坏死发病机制做了大量的实验研究，结果都发现糖皮质激素可导致动物出现高脂血症，致股骨头软骨下脂肪细胞肥大、增生改变，骨细胞内脂滴形成。文良元等认为骨细胞因高脂血症而产生的脂变是激素性股骨头坏死的早期病变和根本原因。邵光湘等及王坤正等也在临床和动物实验中发现糖皮质激素可引起脂质代谢紊乱，出现高脂血症。栓塞性脂质可由于脂肪肝、乳糜微粒和极低密度脂蛋白的失稳和融合所引起。这些物质可发生钙依赖性凝集，并通过C反应蛋白联结，产生脂肪栓子。而脂质骨髓或其他含脂肪组织的裂解是脂肪栓子的另一个来源，这些脂肪栓子可引起骨内微循环的栓塞。同时，股骨头软骨下区骨髓腔脂肪细胞肥大，脂肪组织增多，压迫髓内静脉，可导致股骨头内血流淤积，骨内压升高，骨细胞缺氧，最后导致骨细胞碎裂、坏死。韩国Koo在股骨头坏死病人的MRI的T1加权像上设计了一个脂肪骨髓转化指数，结果也发现近侧干骺端骨髓含脂肪量多者比含大量造血骨髓者发生股骨头坏死的危险性明显增大。
骨髓基质细胞含有多能干细胞，Owen称之为骨髓基质干细胞，它能在不同条件下，向各类不同体系的细胞分化。Wang利用骨髓基质干细胞体外培养的研究中发现，骨髓基质干细胞在成骨细胞和脂肪细胞的分化之间呈反向变化。糖皮质激素能够诱导骨髓基质干细胞分化成脂肪细胞，同时也减少了其向成骨细胞的分化。他们认为糖皮质激素导致股骨头坏死是由于骨髓基质干细胞向脂肪细胞的大量分化，致使股骨头内脂肪细胞肥大，脂肪组织增生，导致骨内压升高，静脉受压，血液回流受阻，股骨内容血流减少，而致使骨缺血坏死。
Cui 等和Oreffo 等也在体外研究中发现，地塞米松能够诱导动物和人的骨髓基质干细胞分化成脂肪细胞，同时引起成骨能力的下降；而且地塞米松还能抑制骨髓基质干细胞的增殖。国内李月白等在人体细胞培养中也证实，地塞米松对骨髓基质干细胞向脂肪细胞分化具有诱导作用，而在无地塞米松的培养细胞中，几乎不发生脂肪转变，从而推测在激素性股骨头缺血性坏死时，股骨头骨髓内脂肪增多的原因是与激素诱导的骨髓基质干细胞大量分化成脂肪细胞有关。但接受静脉高营养脂肪乳剂治疗者并无股骨头坏死的报道，使人们对本学说产生怀疑。
（3）骨细胞受损学说