股骨頭壞死後發生塌陷的機理十分複雜，但可以簡單的認為是壞死修復與受力共同作用的結果。股骨頭壞死後，在死骨周圍的活骨區必然會發生修復反應，即出現大量毛細血管增生、各種修復所需要的細胞活躍、死骨被吸收等現象，隨著修復的不斷進行，將在死骨周圍形成片狀的肉芽組織，導致股骨頭力學效能下降，當力學效能下降足夠程度，或股骨頭受力過度時，就有可能發生股骨頭塌陷。股骨頭壞死在沒有發生塌陷時，病變僅侷限在股骨頭內，而頭臼關係、關節軟骨是正常的，患者通常沒有疼痛等臨床症狀，此時如果壞死得以完全修復，可以獲得一個完全正常的關節，而避免置換人工關節。而塌陷發生以後，病變不再僅僅侷限在股骨頭內，必然影響頭臼關係與關節軟骨，此時疾病的性質發生了質的改變，不僅發生明顯的疼痛，而且影響髖關節的功能，也影響壞死的修復。治療的目標也更為複雜與多樣，將不僅是壞死的修復，還涉及頭臼關係的重建與關節軟骨的修復。而對於一個已經塌陷的股骨頭，即使是壞死得到修復，但卻無法重新恢復股骨頭的解剖形狀，因此隨著時間推移，發生骨性關節炎難以避免。因此可以說塌陷是影響股骨頭壞死預後的最主要因素，同時提示保留關節的治療已經變得十分困難。
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