自體骨軟骨栓移植術治療膝關節股骨軟骨缺損 12例臨床觀察

西安交通大學醫學院第二附屬醫院骨二科(西安 710004) 徐思越 趙 波 張 廷 李浩鵬

目前,針對關節軟骨缺損有較多的治療方式,但是沒有任何一種治療方式可以完美地同時解決好手術創傷,遠期效果等問題。針對缺損面積為 0.5～ 3cm2的小至中等大小的關節軟骨缺損,由匈牙利醫生 Hangody和 Karpati于 1991年首先報道的自體骨軟骨栓移植術(AOG)逐漸被廣泛應用。我科自 2005年7月至2010年6月,共采用自體骨軟骨栓移植術治療股骨軟骨缺損 21例,獲得了滿意的臨床療效。

資料與方法

1 一般資料 本組患者 21例,男17例,女 4例,年齡 15～ 37歲,平均 28.9歲。均為運動中損傷膝關節,患膝間斷性疼痛,持續腫脹,偶爾發生關節交鎖或者彈響,關節功能受限。給予物理治療以及非甾體抗炎藥物,仍不能消除癥狀,持續 3個月以上,并且出現膝關節前方股四頭肌萎縮。

2 手術方法

2.1 常規關節鏡檢查以及合并病癥處理:手術一般在椎管內阻滯麻醉下進行,經膝關節鏡標準前內、外側入路探查患側膝關節腔,明確損傷部位以及損傷類型。搜尋可能殘存游離于關節腔內的軟骨碎片,并將其取出。同時,按照原則處理關節腔內其他合并問題。

2.2 受區準備:應用電動刨削器以及低溫等離子刀,清理軟骨缺損病灶邊緣至正常穩固的軟骨,并使軟骨邊緣與軟骨下骨表面垂直。根據軟骨缺損的部位以及大小,后續的手術操作分別會在關節鏡下或者直視下完成。對于股骨髁負重區直徑小于 1cm,而且標準或者附加關節鏡入路可以輕易垂直到達的軟骨缺損區,采用關節鏡下操作;對于股骨髁負重區關節鏡入路無法垂直到達,直徑大于 1cm,或者股骨滑車負重區的軟骨缺損區,則均采用直視下操作。對于缺損直徑小于1cm的病灶,選取相應直徑的空心鉆,在導引下垂直鉆入病灶 13～ 15mm。對于缺損直徑大于 1cm的病灶,首先應用電動刨削器的打磨刀頭,處理缺損病灶基底部,使其露出新鮮軟骨下骨。再根據具體情況,混合使用直徑 5～ 8mm空心鉆,在導引下分別垂直鉆入病灶 13～15mm,各孔間隔 1mm,避免交叉,并盡量使病灶少遺留空缺。最后清理骨道內部碎屑。

2.3 骨軟骨栓制取:取材部位的選擇一般是股骨滑車邊緣或者股骨髁間窩邊緣。股骨滑車取材在直視下進行,股骨髁間窩取材在關節鏡下進行。根據受區鉆取的骨道直徑以及數量,選用相應的環鉆垂直關節面鉆取長度為 15mm的骨軟骨栓備用。

2.4 骨軟骨栓的植入:將取下的骨軟骨栓置入相應大小的骨軟骨栓推進器內,均勻用力將其推入對應受區骨道內。待所有骨軟骨栓植入受區后,用平頭棒推頂輕打骨軟骨栓,使其與周圍關節面處于同一平面。

2.5 術后處理:術后 3d內,開始應用 CPM進行關節被動活動,術后 2周開始不負重主動屈伸膝鍛煉,術后 6周開始逐漸完全負重,術后 12周恢復正?；顒?并積極進行關節周圍肌肉的恢復性鍛煉。

結 果

1 移植術前關節鏡探查結果 經關節鏡探查發現的股骨軟骨損傷情況,以及根據改良 Outerbridge軟骨病損分級系統,對軟骨損傷進行的評估,見表1。

表1 股骨軟骨缺損關節鏡下探查情況

2 移植術前后膝關節功能評定結果 根據Brittberg-Peterson評分對 21例手術前、手術后 3月以及手術后 1年的膝關節功能進行了評估[1]。本組 21例患者均按照預期計劃完成了隨訪。手術后 3月,患膝疼痛以及關節腫脹明顯緩解,關節交鎖消失,無明顯關節功能障礙。手術后 1年,均恢復正常工作生活,無明顯關節不適。具體評分情況,見表2。

表2 移植術前后患膝功能Brittberg-Peterson評分 (±s)

表2 移植術前后患膝功能Brittberg-Peterson評分 (±s)

注:與手術前比較,*P＜0.01

項目 手術前 術后 3月 術后 1年靜息痛 7.8± 1.5 0.0± 0.0 0.0± 0.0活動時疼痛 8.1± 1.8 2.3±0.9 0.0±0.0關節交鎖 1.9± 0.3 0.0± 0.0 0.0± 0.0跛行 8.7± 1.2 0.0± 0.0 0.0± 0.0行走困難 4.1± 2.3 0.0± 0.0 0.0± 0.0跑步困難 8.5± 1.3 0.0± 0.0 0.0± 0.0下蹲困難 4.0± 4.7 0.0± 0.0 0.0± 0.0上樓梯困難 4.6± 4.9 0.0±0.0 0.0±0.0關節腫脹 7.9± 2.0 1.8± 1.5 0.0± 0.0關節疼痛 8.0± 1.7 2.3± 0.9 0.0± 0.0關節僵硬 0.0± 0.0 1.7± 1.1 0.0± 0.0屈膝痛 3.3± 4.4 0.0± 0.0 0.0± 0.0關節不穩定 0.0± 0.0 0.0±0.0 0.0±0.0總分 70.2± 6.48 8.2± 1.4* 0.0± 0.0*

討 論

針對關節軟骨缺損的方法包括非手術治療和手術治療兩大類。非手術治療包括應用非甾體抗炎藥物,氨基葡萄糖,玻璃酸鈉和體療等。這些治療只適用于無癥狀性軟骨缺損。對于有臨床癥狀的軟骨缺損,則應該積極地進行手術治療。

手術治療包括一期修復,姑息性手術,骨髓刺激技術和軟骨重建技術。①一期修復主要應用于急性骨軟骨損傷和不穩定性剝脫性骨軟骨炎患者。修復技術主要是將股骨髁負重區域大于 1cm2的剝脫游離軟骨,利用克氏針、可吸收螺釘或者金屬螺釘,固定于原位。但是,我國目前的情況是,絕大多數患者難以在軟骨損傷的急性期來院就診,并且及時做出軟骨損傷的診斷。②姑息性手術包括清理術和灌洗術,主要應用于治療要求不高,病損較小,癥狀較輕的患者。清理術的主要適應證是游離軟骨碎片所致的關節交鎖等機械性癥狀。所有的姑息性手術都只能短時間的減輕癥狀。③骨髓刺激技術適用于較小的軟骨缺損。該技術是按照矩陣形式在軟骨缺損區域打孔,沿著骨折孔遷移出來的干細胞,通過形成纖維軟骨的形式,修補關節軟骨缺損。但是隨著時間的延長,纖維軟骨可能碎裂,而且修復部位還可能形成骨贅。④軟骨重建技術包括自體軟骨細胞植入,自體骨軟骨移植和同種異體骨軟骨移植。自體軟骨細胞植入可應用于面積達 10cm2的較大軟骨缺損。該技術可以做到以透明軟骨修補透明軟骨。

自體軟骨細胞植入術將是針對區域性軟骨缺損進行治療的終極方法。但是,該方法尚有較多的技術細節需要成熟完善。同種異體骨軟骨移植,可以修復最大至半髁的軟骨缺損,但是在我國大多數醫院是難以開展的,而且該技術不可避免地具有傳播疾病的風險。

自體骨軟骨移植技術適用于軟骨缺損面積小于3cm2的病例,該技術是以“搬家”的形式,利用關節非負重區的軟骨替代負重區的缺損軟骨。由于軟骨缺損區域是在瞬間即獲得了正常的透明軟骨,因此手術后的康復相對簡單快捷。Hangody[2]在前瞻性研究中,觀察到對于中小面積關節軟骨缺損,采用自體骨軟骨移植進行治療取得了良好的效果。69例患者曾經接受了二次關節鏡檢查,證實了移植位點的關節面愈合良好,表面光滑。組織學檢查證實了移植的透明軟骨完全成活,供區缺損則由纖維軟骨填充。通過對 831例患者的觀察,極少有并發癥發生,其中有 4例深部感染和 36例術后關節內出血導致的疼痛。通過 Bandi評分,供區并發癥的發生率是 3%。最近,其在一項多中心前瞻性研究中,對 354例患者進行了 2～ 17年(平均 9.6年)的隨訪觀察,其中接受股骨髁自體骨軟骨移植的優良率達到了 91%。而且術前就存在骨關節炎改變的運動員,在接受該項治療以后,其效果也與其他人群相似。

在采用多柱形式移植時,有文獻采用均一直徑的(如 4.5mm)骨軟骨栓。但是實際情況是,均一直徑的多個骨軟骨栓有時候并不能很好地填充形狀不規則軟骨缺損區域,從而需要較多的纖維軟骨來填充骨軟骨栓表面透明軟骨之間的間隙。根據具體的軟骨缺損區域形態,選取不同的骨軟骨栓直徑,可以更好地對缺損進行填充。Hangody[3]通過力學實驗證實,直徑較大的骨軟骨栓可以獲得更好的初始穩定性,隨著移植骨軟骨栓數量的增加,其初始穩定性會有所下降。通過本組病例的觀察顯示,自體骨軟骨栓移植術用于中青年患者的,面積小于 3cm2的局灶性股骨軟骨缺損的修復,簡便易行,近期效果良好。

[1] Peterson L,Vasiliadis HS,Brittberg M,et al.Autologous chondrocyte implantation:a long-term follow-up[J].Am J Sports Med,2010,38(6):1117.

[2] Hangody L,VasarhelyiG,Hangody LR,et al.Autologous osteochondral grafting-technique and longterm results[J].Injury,2008,39,Suppl 1:S32.

[3] Kordas G,Szabo JS,Hangody L.Primary stability of osteochondral grafts used in mosaicplasty [J].Arthroscopy,2006,22(4):414.