關節鏡下自體骨軟骨移植與微創骨折術治療大面積軟骨損傷的臨床對照研究

于洋

關節軟骨損傷是一種常見的骨科疾病，多因骨性關節炎、骨科手術切除以及外傷等所致，主要表現為關節活動障礙、疼痛以及關節功能障礙等[1]。軟骨組織的自身修復、再生能力有限，在關節軟骨發生急性損傷以后，自體修復能力明顯降低，如不及時治療早期即可發生軟骨組織退變、鈣化，甚至可誘發骨性關節炎[2]。大面積骨軟骨損傷是指骨軟骨損傷面積＞4 cm2的缺損，臨床治療非常棘手。目前，臨床對關節軟骨損傷尚缺乏特效治療方法，最常用的方法是自體骨軟骨移植術(AOG)以及微創骨折術(MF)，均具有改善膝關節功能的作用。但上述療法多用于中、小面積軟骨缺損(＜4 cm2)，而對于大面積軟骨損傷的療效，目前尚不確定。本研究對比分析了AOG與MF治療大面積關節軟骨損傷的臨床療效，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 入選142例患者為2012年1月至2015年1月期間住院的大面積軟骨缺損患者，按照手術治療方式進行分組：80例行AOG治療者為AOG組，62例行MF治療者為MF組。AOG組中，男42例，女38例；年齡32～50歲，平均年齡(36.29±7.89)歲；損傷側別：26例右膝損傷，48例左膝損傷，6例雙膝損傷；臨床癥狀：80例膝部疼痛，42例關節彈響，42例絞鎖，48例外傷史。MF組中，男33例，女29例；年齡31～50歲，平均年齡(36.02±8.01)歲；損傷側別：22例右膝損傷，38例左膝損傷，4例雙膝損傷；臨床癥狀：62例膝部疼痛，29例關節彈響，33例絞鎖，36例外傷史。兩組在一般資料方面差異均無統計學意義(P＞0.05)。

1.2 診斷標準 具有活動時關節疼痛癥狀，關節組織持續腫脹，偶可伴有少量關節腔內積液、關節彈響或絞鎖，且經非甾體抗炎藥物和物理療法治療無效；經術前MRI、X線及關節鏡檢查確診為關節軟骨損傷，且經術中關節鏡下檢查確診。

1.3 病例選擇

1.3.1 納入標準 年齡30～50歲，性別不限；軟骨損傷面積＞4 cm2；關節軟骨損傷時間＜3周；損傷范圍累及軟骨全層，且伴有軟骨下骨損傷；術后隨訪時間≥12個月。

1.3.2 排除標準 合并骨干骨折；合并病理性骨折或者嚴重骨質疏松癥；臨床診斷為風濕類疾病、反應性關節炎、感染性關節炎、代謝性關節病以及關節類腫瘤等其他特異性關節病；合并神經精神疾病、溝通交流障礙等不能配合臨床治療、評估、復查和隨訪者；合并心、腦、肝、肺、腎等其他重要臟器原發病或合并傷者；存在多發性損傷、脛骨或髕骨病變以及全身性關節炎者。

1.4 方法

1.4.1 關節鏡清理 兩組患者均取仰臥位，在連續硬膜外麻醉后，常規在大腿上綁止血帶，壓力為10.64 kPa。常規經患肢關節前內側以及外側入路，向髕上囊內置入套管，經套管注入適量生理鹽水，以充盈關節，在關節鏡下全面檢查關節內病變情況。清除關節內游離體，應用刨削吸引器械切除增生滑膜組織以及游離半月板碎片，修整損傷半月板。對于即將脫落或者對屈伸活動有影響的骨贅予以切除，對于存在髁間窩狹窄者，予以髁間窩成形術處理。

1.4.2 分組術式 MF組：在常規關節鏡下清理后，采用微骨折錐于軟骨板上垂體鉆孔，從軟骨板邊緣開始鉆孔直至中心，形成均勻分布的多個微孔，兩微孔間距離約3.5 mm，深度以觀察到骨髓表面溢出脂肪滴為度。待脂肪滴及血液經骨髓內完全釋放出后，抽干關節內液體，留置引流管，退出關節鏡，術畢。

AOG組：在常規關節鏡下清理后，仔細檢查缺損區域以及關節情況，排除手術禁忌證。將關節內游離軟骨碎屑充分清除，根據病灶大小以關節鏡刀或者刮匙對軟骨缺損邊緣進行清理，盡量保持軟骨缺損區底部與邊緣壁垂直，將軟骨下骨面上分布的殘留病變軟骨組織切除至正常軟骨處，注意避免骨面發生廣泛性出血。確定軟骨損傷邊界以后，應用探針探查并估算移植物數量，也可應用取材套管進行損傷區域深度及大小測定，以確定最理想、最匹配的栓柱。取材區域選擇股骨髁間窩，應用導標鉆孔選取取材區域，兩孔之間距離1 mm左右，且保持兩者相互平行且垂直于關節面。將股骨髁邊緣的非負重區域取移植骨柱，然后應用圓鋸按照受區進行修整使其與受區充分匹配，并以濕鹽水包裹存放以備用。移植前確保移植物及植入孔內骨壁打磨光滑，應用圓棒錘擊，以確保移植骨洞底部平坦。在關節鏡監視下，將獲得的骨軟骨放入移植栓推進器中，將骨軟骨柱緩慢推入直至完全嵌入受區骨孔內，然后以棒輕敲移植物，確保受區移植骨軟骨面與關節面完全契合，殘留的較大間隙應用松質骨片填塞。供區骨洞均以同種異體骨進行回填，并以生物蛋白凝膠對間隙進行密封止血處理，術畢。

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1.4.3 術后處理 兩組術后常規應用二代頭孢抗生素預防感染，每隔6 h用藥1次，連續用藥3次。AOG術后應用石膏固定膝關節，并予以移植側加壓處理。術后第4周將石膏拆除，第8周開始無負重膝關節功能鍛煉，待骨軟骨早期愈合以后，逐漸開始負重鍛煉，直至創面恢復平整后，恢復正?；顒右约爸車∪夤δ苠憻?。MF組術后患膝予以冰袋冷敷24 h，術后12～24 h根據關節液滲出情況將引流管拔除，并佩戴下肢支具，術后6周開始進行連續被動活動(CPM)，6～8周后在支具保護下進行非屈伸方向活動鍛煉。

1.5 觀察指標

1.5.1 蛋白多糖(PG)測定 于術前、術后6個月及12個月，抽取患膝關節液在2 000轉/min轉速下離心分離，置于－70℃環境下保存。應用PG酶聯免疫檢測試劑盒以酶標儀測定PG水平。

1.5.2 膝關節功能 于術前、術后6個月及12個月，參照美國紐約特種外科醫院(HSS)膝關節功能評價系統評價膝關節功能，包括穩定性(10分)、肌力(10分)、畸形(10分)、活動度(18分)、功能(22分)、關節疼痛(30分)，各項總分即為HSS總評分。

1.5.3 術后并發癥 觀察和記錄兩組術中及術后并發癥發生情況，AOG組拍攝MRI觀察移植物是否有脫落、移位等情況發生。

1.6 療效標準 術后12個月，根據臨床癥狀、關節鏡活檢以及MRI檢查等評價臨床療效。顯效：主要臨床癥狀(關節間斷性疼痛、腫脹、關節內積液、彈響、絞鎖等)完全或基本消除，HSS評分≥85分，關節功能基本恢復至正常水平，恢復正常工作及活動；有效：主要癥狀大部分消除或顯著改善，HSS評分≥60分，主要關節功能顯著進步；無效：主要癥狀與功能無明顯改善，HSS評分＜60分?？傆行剩?顯效＋有效)例數/總例數×100%。

1.7 統計學方法 數據運用SPSS 18.0版統計學軟件分析，計量資料以(±s)表示，計數資料以率表示，計量資料比較經t檢驗，計數資料比較經χ2檢驗，P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者綜合療效比較 AOG組與MF組的治療總有效率對比差異具有統計學意義(P＜0.05)，AOG組的療效顯著優于MF組(表1)。

表1 兩組患者綜合療效比較[n(%)]

2.2 兩組患者手術前后關節液PG水平比較 與術前相比，兩組術前關節液PG水平均顯著性降低(P＜0.05)，且AOG組顯著低于MF組(P＜0.05，表2)。

表2 兩組患者手術前后關節液PG水平比較(±s) 單位：μg/L

表2 兩組患者手術前后關節液PG水平比較(±s) 單位：μg/L

注：與術前比較，#P＜0.05；與MF組比較，*P＜0.05

組別 例數 術前 術后6個月 術后12個月AOG組 80 512.32±198.45 277.12±144.13#* 264.46±138.72#*MF組 62 509.87±201.12 460.21±155.67# 411.12±142.19#

2.3 兩組患者手術前后HSS評分比較 術后6個月及12個月，兩組的HSS評分均得以顯著提高，且以AOG組顯著高于MF組，組間比較差異有統計學意義(P＜0.05，表3)。

表3 兩組患者手術前后HSS評分比較(±s) 單位：分

表3 兩組患者手術前后HSS評分比較(±s) 單位：分

注：與術前比較，#P＜0.05；與MF組比較，*P＜0.05

組別 例數 術前 術后6個月 術后12個月AOG組 80 58.34±12.23 88.11±6.67#* 86.12±6.25#*MF組 62 60.01±13.12 80.21±8.74# 78.92±6.34#

2.4 兩組患者術后并發癥發生情況比較 兩組均未見手術意外，均在術后24 h內將引流管拔除，無感染病例，手術切口均得以Ⅰ期愈合，AOG組未見排斥反應、移植物移位、松脫等。兩組術后并發癥發生率比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

3 討論

關節軟骨是一種透明、特異化的結締組織，具有增加關節活動一致性、緩解關節面摩擦以及保護軟骨下骨等作用，其形態與功能主要依靠自身分子結構，由細胞外基質分泌形成的多種生長因子、抑制因子、基質金屬蛋白酶以及細胞因子等共同維持[3]。當關節軟骨發生意外損傷后，可導致上述營養物質的代謝平衡被打亂，誘發創傷性關節炎等關節病癥。由于關節軟骨自身缺乏營養血管，故其自身修復能力較差，這就決定了其損傷后預后較差的特點[4]。因此，對于關節軟骨損傷尤其是大面積(＞4 cm2)軟骨損傷的治療仍是骨科臨床亟待解決的難題。目前，臨床治療關節軟骨損傷的方法主要有保守療法(體療、注射玻璃質酸鈉、應用非甾體抗炎藥物等)、外科手術療法(關節鏡下清理術、MF)與生物學療法(AOG、自體骨膜移植術、異體軟骨細胞移植術)等，但目前尚缺乏一種療效滿意的治療方法[2]。在當前無確切報道證實有成熟、療效顯著的方法治療大面積軟骨損傷前，選擇當前最有效的軟骨損傷修復手段進行比較分析，對于臨床治療決策具有警示作用。

MF是一種微創性手術，可在關節鏡下對關節內軟骨病變進行準確觀察和微創切開治療，能夠保留軟骨下板的結構完整性，且穿孔深度的可控性較好，可預防手術損害關節的力學支撐，且無供區患病，術后并發癥較少，近期療效顯著，在臨床中應用廣泛[5]。MF的典型適應證為小面積軟骨損傷(＜2 cm2)、軟骨損傷程度為Ⅲ～Ⅳ級且不合并軟骨下骨缺損者。但MF主要是對纖維軟骨進行修復處理，術后其生物性能以及機械性能均遠不及透明軟骨，故遠期療效多不理想[6]。AOG主要是在損傷局部鉆孔進行馬賽克樣圖案或者圓形孔隙，并經自身非負重區域鉆取透明軟骨進行缺損區域填充，能夠一期重建軟骨下骨支撐，修復軟骨面的平整性，無需內固定物即可獲得關節穩定性，最終實現修復局部損傷、重建損傷區域軟骨生物性能、機械性能以及化學性能等效果[7]。由于供體保留了松質骨、軟骨下骨以及軟骨在內，故能夠維持軟骨與軟骨下骨質之間的緊密貼合以及軟骨組織的完整性，且自體軟骨移植無免疫排斥反應等缺點，移植后能夠保留軟骨細胞成活與生長，重建關節結構與功能[8]。該技術主要用于發育障礙以及嚴重創傷等誘發的軟骨缺損，臨床應用有20余年經驗。國外研究表明，其對于剝脫性骨軟骨炎等對軟骨下骨有影響的疾病均具有良好的療效[9]。因AOG允許更換整個受損的軟骨單位，即實現軟骨下骨與關節軟骨之間的交換，從而最大限度地降低軟骨下骨損傷對于關節功能所致影響。近年來，隨著醫療技術的不斷發展以及其他治療方法應用限制等缺陷的日益突出，AOG的應用范圍也日益拓展，在老年患者以及骨軟骨巨大缺損中也得以應用且經臨床實踐證實了其有效性與優越性[10]。

既往觀點認為，MF與AOG治療中小軟骨損傷(＜4 cm2)的療效優于大面積軟骨損傷(＞4 cm2)，但也有研究表明，軟骨損傷面積并非影響臨床預后的唯一因素，在精確、嫻熟操作的情況下，對于大面積軟骨缺損應用上述方法治療也可獲得較好的療效[11]。劉利兵等[12]系統研究表明，關節軟骨缺損在關節清理術后應用AOG治療的療效優于MF，且AOG術后移植部位大體狀況觀察、免疫組化檢查以及組織學觀察均證實其中遠期康復質量較好。本研究中，兩組大面積軟骨損傷患者均獲得手術治療成功，且術后隨訪6個月，AOG組的HSS評分顯著高于MF組，隨訪12個月，兩組的HSS評分均出現一定的回降，但AOG組仍顯著高于MF組，且綜合療效評價顯示，AOG組的總有效率高達91.25%，明顯高于MF組的80.65%，這與楊健等[13]報道基本一致。由此可見，對于大面積軟骨損傷的治療，AOG相較于MF更具優勢，近、中期療效更為顯著。術后兩組均未見明顯并發癥，且AOG組均未見移植物脫落、移位以及免疫排斥反應等，安全性較好。Grande等[14]認為，軟骨損傷區域再生軟骨面組織成分是影響臨床預后的關鍵性因素，MF術后再生組織主要為纖維軟骨，在生物機械學性能方面遠遠差于關節軟骨，而AOG則可彌補該缺陷。關節滑液中PG是臨床評價關節軟骨代謝狀態的一種敏感性、特異性指標，對于關節軟骨早期病變的臨床診斷、預后評估及療效評價均具有重要價值[15]。本研究中，兩組術后PG水平均得以顯著降低，而AOG組的降低幅度相較于MF組更為明顯，表明AOG術后關節軟骨修復及代謝狀態恢復效果更好，進一步證實AOG的療效優于MF。

綜上所述，AOG治療大面積軟骨損傷相較于MF能夠更好地緩解患者的臨床癥狀、促進關節軟骨修復、改善關節軟骨代謝狀態以及關節功能，有望獲得更好的遠期效果。但本研究的隨訪時間較短，且屬于回顧性研究，缺乏前瞻性對照分析，遠期療效尚有待進一步大樣本、隨機、長程隨訪研究。由于兩種術式均具有其自身局限性加之軟骨損傷病情的復雜性，兩種術式均難以實現根本治愈效果，但相信隨著疾病病理生理研究以及軟骨組織工程研究的不斷深入，AOG將成為軟骨損傷治療的理想術式。