关节软骨缺损的修复.pdf

1 2 2 综 l 一l 计 节 臂 谈，亏 复 术 武祝医学杂志 l 9 9 3 年第 尝：I II 2期 关节软骨缺损的修复 印；葫北医学院附属第二医院骨科 陈廖斌综述 陈振光审校 关 节欹 骨 属透 明软 骨主 要 由软骨 细胞、软 骨 基 质 及 I型腔 原 组成 它 具有 良好的弹性 及 摩擦 系 数 小 等力 学特 性 对 于 关 节的 功 莪话动 极其 重要。关 节 的 刨伤和 炎 症等 痍 病常 引起 关节 软骨 损害 由 于关 节软 骨再 生 能力 有 限 一 旦损伤 难 吼 自行 修 复，从而 导致 功能 障碍。长期 咀来，立 何 修复 病 损的关节软骨，一直是骨科研究的重要课题之一。乖 文据有 关 文 献并 结合我 科的 实 齄 结果 综 述如 F 一、骨 软 骨移 植 1 自体 移 植；宴 胺证 明，自体 骨 软骨 移 植修 复关 节软 骨缺 损的 近期 和远 期效果 都 很满 意 c I】。在 临 床 应用上 自体 移植 组织 可取 自体 非 负重 区的关 节骨 软骨，如詈 枣骨等 罗 天恩等 用新 鲜 自体髌 骨 骨 软骨 移 植治疗 股骨 髁及胫 骨 平 台负重 区关节 软骨 损 伤 2 例 随访 3 毒年，均 获满 意效 果。但 自体骨 软 骨移 植取材 有限，临 床应 用受 到 限制 2异体 移 植可 分为 三 太类【】即新 鲜骨 软 骨 移 植 冰冻 骨软 骨移 植和 带 薄层 骨 的软骨 移 植 由 于新 鲜骨软 骨移 植免 疫性 强 而 冰 冻骨 软骨 移植 虽 然其 免疫性 有所 减 弱 但 冰 冻 的 同时也 杀伤 了软 骨 细胞 所 以 且前 应 用较 多的 是 带薄层 骨 的异 体骨 软 骨移 植 带 薄层 骨的 异体 骨 软 骨移 植所 带软 骨 下骨 的厚 度 一般 为3,S mm【】由 于所 带 软 骨 下骨 较薄 因而能 够得 到较充 足 的血 供 使新 骨 的爬 行替 代较 快 完成，从 而不 易发 生软 骨 面 的塌 陷 c I】【l】已知 骨的 免 疫性 比软 骨强，骨 髓更 强 所 带的 格 质 骨 越 厚骨髓成分趣 多，则免疫性越强所以此类骨软 骨移 植 免疫性 相列 较弱【J】Pa p 直 用 小 儿 瘫赛 者 在傲 关 节 融 合 术 切 下 的骨 软骨 修复 8 倒 肩，肘，膝 关节 的部 分缺 损 随 访 3 5 年 关节 功 能 满 意。Gr o s s 电报 告 了 g 7 州膝 关 节 带薄层 骨 的 软骨 移 植经 齄 手术 适 应症 为 刨伤、骨关 节 炎 及骨 坏 死 总 疗效满 意者 占5 e 嘶，其 中 阻刨伤 性缺 损 疗效 晟好(7 5 嘶)【|】异 体 骨 软骨移 植的 早 中期 结果 满 意，而 远 期 皆曲不 同 程度 的堪 行 性变 Ha g o t，证 实随 时间推 移。移 植 软 中有 活性 的 软骨 细胞 逐渐 减 少，术 后 6年仅 为移 植前 的 1 5 嘶。这主 要是 由于异 体 旨软骨 移 柿存 在慢性 免 疫排 斥。宿 主猾膜 的侵入 致 宿主血 管 长入移 植物 内是 免 疫排 斥的 根谭【2 1 目前 异体 骨 软骨 移植 虽 然取 得一 定进展 并应 用 于 临床 但 它 尚存在 易感 染 软骨 F骨塌 陷 关节；稳定 移植 骨 软骨被 吸收 等 并发症，同免 疫排 斥 一样造 些 问题 尚未 得到 根本解 决 二、分离 的 软骨 细胞 移 瞳 l 9 6 8 年 Ch e s t e r ma 首 先用 分离的 软 旨细胞 移 植修 复关 节 软骨缺 损。其方 法 是将 成年 兔的 关 节 软 骨 放入 木 瓜素 及胶 原酶 中溶解 其基 质 离心 出软 骨 细胞。在另 一些兔 的 胫骨 软 骨 面 上 钻 多个 直径 0 5 c m，谦 达 软骨下 骨 的孔，植入 分离的 软骨 细胞 术 后 6 周 未发 现 软骨生 长，Be n t l e y 分析 了失 败 原 因 认 为是 溶 解基质 韵 酶 浓度太 高使 缎 胞膜 受 损和 成年 兔软 骨细 胞无 分裂 能力 所致 他采 取 降低酶 浓度 及 应用 幼年 兔骺 软骨 的 措施 来改 良实 醣 取得 满意 结 果 Be n t l e y 认 为 此移 植的机 制是 来成 熟 软骨细 胞 迅 速 分裂，并不 断 台成基 质 以保护 软骨 细 胞免寝排 斥【。还有 学 者 认为，分 离的 软骨细 胞移 植失 败 是由 于 软 骨细 胞在移 植 后从 软骨缺 损处 脱 j 喜 丢失 所 致 针对 此原 因 一些 研究者 采 取了 相应 的措施，如W a ki t a n i等 采用胶 原凝胶 固定 分 离 的 软骨细 胞，他 们取 4周 幼兔 的关 节软 骨，经 酶 消 化及 一 系 刊处理 制 成软 骨细 胞凝胶 块 然后 作异 体移 植末 后 2 4 周见 修复 组织 外观 与受体 正常 软骨 相似 光 镜 卜软骨细 胞兰 垂直 于关 节 两的 柱状排 列 修 复成功 率 为8 O 嘶放 射 自显影 及 电诛技 术 证实 修 复 组织 中软骨细 胞 米源 于移植 块，基 质 中以 I 型 胶 原 为 主 实 齄 过 程 中无 明显 免疫排 斥反 应 该 学 者 认 为由于胶原疑胶的固定作用，使分离的较骨细胞 不 易丢 失 屙 时也为 软 骨璺 儿 胞 台成 基质 提 供 了台适 的 环境“1 此类 移植 H前 尚未 见临 床碰 用的 报 道 三、软骨膜 游离 移植 l 9 7 2 年 S k o og 等通 过实齄 证宴 软 骨膜 有明 显 的再 生 软骨 能力 1 9 7 9 年 En g kv i s t 等 撮道，切 除免 维普资讯 http:/ 宥关 节盂 面的 软骨，蔷!达 松 质骨，取 兔耳 软骨膜 生 发层 翦关 节腔覆 盖 缺损 面 结果 证 实 软骨 膜 在关 节腔 内 能产生 新生 软骨 同年 他 又报 告用 自体 软骨 膜 再 造髋 骨 关节 软骨的 实骑：木 后 i 2 1 6 个 月观察 的 6且狗 中，5只 有 一 薄层 啦熟 软骨覆 盖，1只仪 有 岛状 的薄层 软骨、有 溃疡 6只狗新 生的 软骨 面 及相应 的股 骨 软骨 面上 均有 进行性 退 行性 变 临床 应 用方 面En g kv i s t l 9 7 5 提 出丁 自体 软 骨膜 辨离移 植再 造关 节软 骨 的 初 步 报 告 次年 Sk o o g 等报 告用 软骨 骥 辑离移 植洽 疗 1掌指 美节 创 伤性 关 节 毙病例 取得 怠好 疗效 术 中切 除残 余 软 骨，磨光 骨端，取 肋敷 骨膜覆 盖 两骨端，软骨 摸 硅 腔膜 间 隔 4个 月后 再 次手术 取 出硅胶 膜 骨 端均 为 有光 亮的 自 色软骨 完全 覆盖，活 检证实 为 与正 常 关 节软骨类似的透明软骨 术后患肢活 怠好 同时 报 告的 还有 4侧 老年拇 指掌 臃 关节退 行性 关节 炎病 例 各侧术 后 均有 新生 软 骨形 成 患者症 状改 善。但 均臻 舀疼 痛和 活 动受 艰 En g k vl s t I 9 8 0 年 进一 步 报告 在 各 十关 节施 行 软骨膜关节成形术的疗效观察共 做 2 6 例 2 8 次手 术 豫 1 例 因故 无法 评定疗 效外 其 余2 5 侧 中优 良 i s 侧、尚可 3侧、失 败9 侧【】自体软骨膜辨离移植修复关节软骨缺损虽已用 于临床并取得一定疗效但 软骨膜 来源步取材有 限 不 适台 大面积 缺损 的修 复 且再生 软骨 比正 常 软 骨耐 受压 力的性 能差 术 后 8 1 v1 月 即出现 遇 行性 变 随着 时 间延长 再 生 软骨 退行 性变 增加 四，骨膜 游离 移植 组 织学 研究表 明，骨膜 的生 发展 细胞 属于一 种 术 分 化的间 充质 细 胞，具有 终 身的潜 在 分 化能力 这 种 分 化作用具 有双 向性，依 据所 处环 境条 件的 不 商 有 可 能 舟化成 骨母 细胞 或 软骨母 细胞 Po u s s a 等1 9 8|年将 兔 自体 腔骨 骨膜 游 离 植 入 膝 关 节腔，2周 后 即有大量 软骨 细胞 增殖 但 4周 后增 殖停止，渐被吸 收O D r i s e o1】和 s a l t e r 也将 骨膜 游离 植入 艨关节 腔 并给 予术 后持续 被 动运 动，结果 软骨生成明显 增肺，其性质类 烈透 明软骨c，i 9 8 2 萍 Ru b a k 用 兔的膝 关节 进行 实旅，在兔 膝 关 节殷骨 滑 车部造 成 71 4 mm 的 软骨 缺 捐深 选 出血 的 软骨 F骨然 后 取 同侧破 体胫 骨前 内侧垒 屠 骨膜，生 发层 朝 骨面覆 盖 蚺授，并甩 丝线 固定 在 滑 膜 上 术 后给 予 自由话动 宴酸 组 共敢5 4只 兔 1 0 8 侧 睦 关节 结 果 发现 术 后 4 7天 骨膜 内 间充 质 细胞 大量 增殖 1 4 天后 纤 维母 细胞 增 殖并 可见 类 1 2 3 似 软骨母细胞样细胞2 8 无后整个修复组织结构近 似 幼稚 软骨，但 细胞 密度 较正 常 软骨 高 8 4 3 6 0 天 其结构 更 加类 似邻 近的 透 明 软骨 细 胞 密度 降 低 与正常 软骨界 限 消失，表 面光 滑，很少有 退行 性 壹 空 自对 照 组 只有 部分 纤维 组磬 在缺损 区生 长 许 多实 聩证实，骨膜 移植 后的 新生 软 骨确 由骨 膜 分化而 成 Ru b a k 将 一层 能 阻止细 胞穿适 的 多孔 滤器(Nu c l e o p o r e f l i t e r)置于移 植骨膜 与软骨 下骨 问，吼追 踪新 生 软骨 细胞 的 来源 结果 表 明 移 植骨膜 仍能 生成 软骨 从 而证 实新生 软骨细 胞 来 自骨膜 而 非 软骨 下骨 的 外 禄 性 组 织 i 目 8 7 年 Za r n e t 将 骨膜 从兔 身 上 取下 后。先用 氚标 记的 脾 腺 嘧 啶核甙 培养 然后 再移 植到膝 关节 的 软骨缺 损 处结果 发现，含有赢标记的胸腺嘧睫棱甙的软骨 细 胞在新 生 软骨 中比比 皆是 从1 i i i 证 明软骨 细胞 由 骨膜 间充 质 细 胞分 化 而 来 t 9 8 9 年 Z a t m e t t 又将 雄免 骨膜 移 植到 雌兔膝 关节 的 软骨 缺损处 术后 3 周 新生 软骨 细 胞性染 色体 检查 表 明3 3 和的新 生 软 骨 完垒 由骨膜 间充 质 细胞 分 化而 来，另 6 7 和的 新生 软骨 其细 胞既 来 自移 植骨 膜，又 来 自软骨 于骨 c n 为 丁研 究不 同形 式的 运动对 骨膜 产 生软骨 的 影 响 Ot Dr s oi l 干 U S a l t e r将 实酸 兔于术 后 分为持 续被 动运 动 组：间歇 主动 运动 组；持 续 被 动运 动 2 周 问歇 主动运 动 2周 组 制 动组 实酸 是 在兔股 骨 远 端 关节面 上营 5 1 0 ramt 的垒层 软骨缺损。取 同恻 胫骨 骨膜，生 发层 朝 关节 腔缝 台 固定 于缺 损 区边 毒 豪 的 骨膜 上 覆 盖 缺 损 各 组动物 均于 术后 周 处死 取材 实酸 结果表 明，持 续被 动运 动组 生成 的软 骨在 大 体形 态 组织 学 结构和 组织 化学 特 点上较 其 泉各 组生 成的 软 骨更 接近 完整的 关 节透 明 软骨 其新 生 软 骨的生 成量、关 节表 面及 软骨结辅 的完 整 性 以厦 与 周围正 常 软骨的 连 接均优 于其 余 各组 其 l型 腔 原 占整 个胶 原 出倒 的鼢 和 而其余 各 组的 比捌 只 占 3 2 和 盯 和 O Dr l s c o1 1 另一 实晾 术 后1 年的 观察 结果表 明持续 被 动运 动组 在主 要组 织的 性质，组 织 结构 特征 孤胞退 行性 变，相 郐正常 软 骨退 行性 堂 方 面息私 分高 于蒯 歇主 动运 动鲴 丑 制 动鲴，备鲴 新 生 软骨 腔 原均 以 I 型 为 主 各组 新生 软 骨 肉眼 下 退 行性 变 率分别 为：持 续被动运 动 组 2 2 和，间 歇主 动运 动 组T 3 舾，li 6 动 组5 7 和 该 学者 认为 游离 移植 骨膜，尤 其是 持 续被动运 动 蛆骨膜 产 生的 软骨 能 够耐受1 年 之久的 关 节功 能活动而 无 显 著 退 行性 变 一 吼上 结 论说 明关 节的 被动运 动 在调 节 骨膜 生 成 软骨过 程 中是一 个比较 重 要的 因 素 维普资讯 http:/ 1 2 4 关于 移植 时骨膜 的 方 向，即骨膜 生 发层 是朝 向 关节 腔还 是朝 向软骨 下 i i，01 Dr；S C O1 1等认 为新 生软 骨 由生 发层产 生 生 发层 必 须朝 向关 节腔，以 便物质 的 交换 和运 动的 刺 激 实验 结 果表 明 生发 层 朝 向软 骨下 骨组生 成的 软 骨量 步，表 面粗糙结 构 不完 整 而 R u b a k根 据 自己的实 啦 结果 持 何不同 的 观点，认 为 应将 移 植骨膜 的 生 发层 朝 向骨 面 但】a r o ma 的实 赣表 明两 种生 发层 不 同朝 向的 移 植骨 膜 其新 生 软骨 间无 明显 差 异 E|1 由于 OI Dr i s c ol 1 实赣 的 对阿 垣，移 植的 方法 与Ru b a k 所 采 取的也有 所 不同，而 J a r o ma 实赣 的 受 区 是昔 定骨 关节 面 且宴齄 动物为 46周的劫兔 即各的 实 齄 方 挂，条 件互 有差异，故 耳前 尚难 定 论 在牺 床 应用 方 面Ri t s l l a 等人 在 8 0 年 代韧 报 告了 用 自体游离 骨膜 移植 重建 髌 关 节 面、股 哥髁 及 跖 趾关 节 术后 关节 镜随 访见 关节 面均有 改善，其 中 3 例 活检 证实 为透 明 软 骨 Ni e d e r ma n n 等在 I 9 8 5 年 报 告 了 5铡 自体 骨膜 游 离移植 修补 棘关 节骨 软骨缺 损，术 后加 强股 四 头肌锻 炼厦 棘关 节负 重练 习术 后 关 节镑 随访 3 十 月 时关节 镜下 可见 缺损 由一灰 白 色膜 状 韧靖 满，6 个月蚨 授 由一厚层 戟骨 覆盖但表面不平滑 质软 1 2 十月时新生 软骨与周 姻 软骨的 边界 已难 以分 辩 其质 地和周 姻 软骨 同样 坚 韧 所有 患 者话 动正 常 除 1 例 有步 许臆 痛 外 其余均 无疼 痛【1 五，静脉血营养的骨膜移植 辩离骨膜 移植再 生 软骨，其营 养主 要来 自关节 滑i 茛，由于 关 节滑 蘸提供 的 营养有 限，因而较 大 的骨 膜瓣移 植堆 阻垒 部成话 井 化生 软骨。为此，根 据骨 膜 再生 软骨 的 原理 l及条 件，笔者 设计 了静 脉血 营养 的 骨膜移植修复关 节软骨缺损的实酸，期达到较大 的骨膜 瓣移 植 能够成 活 井 化生 软骨，以修复 大范 围 或 垒关 节 软骨缺 损的 目的 实齄 在3 9 僦狗 髌 敷关 节 面上造 威2 9 2 5 rams 探达 松质 骨 的 软骨缺 橱 分别 用静脉 血营 养骨 膜瓣(血 管 蒂 动脉 静脉 化)，游离骨 膜瓣 动脉血 营 养骨 膜瓣 生 发层朝 向关节腔覆 盖 缺 额 结果 表 明依靠 静 弥血 营养 骨 膜瓣 能够成 话并 化生 软 骨 游离 骨膜 瓣 部 分 发生 坏死，成 话部 分可 化生 软骨，但 新 生 软骨质量 较 差，动 脉血 营养骨 膜 瓣 只能 威 骨 光 镜及 电镜观 察表 聪 静 弥血 营养骨 膜瓣 的新 生 软骨 在 组织 结构，超 馓结构，胶 琢类 型 等方 面 明显优 于 游离 骨膜 的新 生 软骨 笔者认为 静脉血营养的骨蟪瓣生 也艋骨的 机制 在于低氧的静脒血厩达到了骨膜成 软骨的低氧分压 要求 又保证了骨膜瓣的早期成活 使其能全部化 生为软骨；同时关节的功能活动使骨膜瓣处于应力 的持 续 作用 之下，从 而促 进了 软骨 的生 成【J 参考文献 1，李子 荣，等 关节 软骨 移植 的 实酸 与临床 国 外 医学 外科 学 分册i 0 8 0；5：2 5 i 2 Bur wc l l RG et a1Cur r e n t pe r s Pe c t i-ve s a nd f u t u r e di r e c t i ons：Th e 1 9 8 3 i nvi t at i on C Onf e r e n ce on os t e oc h ond r al a1 i o g r a f t sel i n Or t h op l 9 8 5；1 9 7：1 4 3 3 Be nt l ey G e t a1 I s ol at e d e pi phys e al c h o n d r o c y t e s a l 1 o g r a f t s i n t o j o i n t S U-r f ac e s，An e x pe ri me nt al a t u dy i n r a b-b i t s Ann Rh e u m Di s 1 9 7 8 I 3 7：4 4 9，4 W a ki t ani S e t a1Re pai r Of a r t i c ul a r s ur f ac e s wi t h al I o g r af t c hond r oc yt e s e mb e d e d i n C Ol l a g e n g e 1 J Bo n e J o i n t s u r g 1 9 8 9 I 7 1(B)：T 4 5 En g kvi s t O，e t a 1 Pe r i c h ondr i al a r t-hr oPl a s t y，Aci i ni c al st udy i n t we nt y-Sl x pa t i e nt sSca nd J Pl a s t Re c ons t r Sur g l 9 8 0；1 4：71 B O Dr i s c ol 1 S W e t a1 The i nd uc t i on of ne oc hon dr oge ne s i s i n f r e e i nt r aa r t i c ul a r pe r i os t e al a ut o g r a f t s unde r t he i nfl u e nc e of e ont i nuou s pa s s i ve mot i on J B o n e J oi n t s ti r g 1 9 8 4 l B B(A)：I 248 7 Za r ne t t Rl e t a1 Pe r i o s t e al ne oc h on-dr o g e ne s i s bi oi o gi ca l l y r e s u r f a c i ng j O i n t i t s e e l l u l a r 0 r i g l n Ca n J S u r g 1 0 8 B 3 2：1 l 71 8 J a r oma H e t a1 Re cons t r u e t i on of Pa t e l l ar c ar t i l ag e d e f e c t s wi t h f r e e pe r i o s t ea l g r a ft s。A n e x pe ri me nt a 1 s t-udy Sc and J Pl a s t Re c on s t f Sar g Ha nd Su rg 1 9 8 7I 2I：l 7 5 9 Ni e de r ma nn B，e t a1Gl ue d pe r i os t-e al gr a f t s i 13 t he kne e Ac t a Or t hop Sc and 1 9 9 5 I 5 6：4 5 7 1 0 胨 廖 斌 等 不 葡营 养米 源的 骨膜 穆 植烽复关 节 软骨 缺损 的对 比研究 骨 关 节损伤 杂 志 1 9 9 2；7：8 5 维普资讯 http:/