关节镜下自体膝关节骨软骨移植联合复合凝胶修复软骨缺损

钟建明　张占丰　王丹

关节镜下自体膝关节骨软骨移植联合复合凝胶修复软骨缺损

钟建明张占丰王丹

目的 探讨关节镜下应用自体骨软骨移植联合复合凝胶修复膝关节软骨缺损的临床疗效。 方法 33例单个软骨缺损创面的患者采用关节镜下自体骨软骨移植联合含TGF-β、IGF-Ⅰ的复合凝胶修复软骨缺损。 结果 33例患者全部获得随访，平均随访时间25个月，术前膝关节Brittberg-Peterson功能评分平均72分，术后平均31分。术后MRI检查软骨面均基本平整。结论 自体骨软骨镶嵌移植术联合含TGF-β、IGF-Ⅰ的复合凝胶对修复局限性软骨缺损效果确切，长期随访结果满意，同时，其对面积较大的软骨缺损的修复能力优于单纯自体骨软骨镶嵌移植术。

关节镜 软骨缺损 自体骨软骨移植 凝胶

骨软骨缺损原因众多，常见的如退变、创伤等，由于关节软骨损伤后很难自行修复，其治疗一直是临床上的难点，尤其是面积较大的软骨缺损，缺乏有效的治疗手段。本院2006年5月至2011年12月采用关节镜下自体骨软骨移植联合含转化生长因子-β（TGF-β）、胰岛素样生长因子Ⅰ（IGF-Ⅰ）的复合凝胶修复软骨缺损33例，效果较满意，现报道如下。

1　临床资料

1.1一般资料 本组33例患者，男23例，女10例；年龄25～53岁，平均37岁。病变部位：左膝12例、右膝21例。均有膝关节疼痛，弹响7例，交锁5例。创伤性软骨损伤15例，剥脱性关节软骨炎12例，骨关节炎4例，其他2例。所有患者行膝关节磁共振检查，明确软骨缺损部位及面积，其中伴半月板损伤12例，伴陈旧性髁间突骨折2例。本组功能评估采用Brittberg-Peterson功能评分［1］，包括静息痛、活动痛、关节交锁、跛行、关节肿胀、行走困难、跑步困难、下蹲困难、爬楼梯困难、关节疼痛、关节僵硬、屈膝痛、关节不稳等13项，0分无疼痛，10分疼痛严重，最高130分。

1.2纳入标准 关节镜探查，纳入仅存在单个软骨损伤创面患者。股骨内髁负重面软骨损伤23例，股骨外髁负重面软骨损伤10例。软骨缺损深度按照国际软骨修复协会（ICRS）标准分级［2］，Ⅳ级18例，Ⅲ级15例。软骨损伤面积在1.5～4.5cm2，其中6例＞4cm2。

1.3手术方法 采用全身麻醉，关节镜常规探查后，以刮匙清理软骨损伤创缘至正常透明软骨，使创缘光整。根据软骨损伤面积选取适宜大小空心钻（4～8mm），垂直骨面以花瓣形凿15～20mm深骨洞数个。相邻骨洞间距1mm。供区位置取髁边缘非负重区或股骨滑车边缘区，垂直骨面钻取同样数量、面积、深度骨软骨块。在受区骨洞内注射含TGF-β、IGF-Ⅰ的复合凝胶，再以移植栓依次植入骨软骨块，完成后以顶棒敲击骨软骨块顶面使之与周围软骨面呈解剖弧度。供区骨洞以受区凿取松质骨填充（见图1）。

1.4术后处理 术后第2天，床上直腿抬高训练，膝关节主动屈伸训练。＜6周避免负重。12周左右恢复正常活动。

图1　手术操作模式图

2　结果

图2　术前MRI

图3　术后10d

图4　术后3个月

33例患者均获随访，随访时间6～41个月，平均25个月。术前Brittberg-Peterson功能评分65～106分，平均72分。术后18～69分，平均31分。术后MRI检查软骨面均基本平整（见图2～7）。2例患者活动时酸痛仍较明显，其软骨缺损面积均＞4cm2。通过对症治疗症状得到缓解。

图5　术后6个月

图6　术后12个月

图7　术后24个月

3　讨论

关节软骨损伤后，成熟的软骨细胞基质合成能力增加有限，软骨组织缺乏修复损伤的未分化细胞以及缺乏血液供应等原因，其修复能力差［3］。关节软骨损伤后的修复一直是临床治疗的难题。目前常用的方法中，软骨下骨板钻孔术、微骨折术因其诱导生成的是Ⅱ型胶原纤维软骨，在机械强度和生物力学方面均与透明软骨存在较大差异，长期效果不满意［4］。异体骨软骨移植能为大面积软骨缺损提供解决方案，但因免疫排异等问题，使移植软骨塌陷吸收明显，远期疗效不佳［5］。自体软骨细胞培养周期长、费用昂贵，在临床的普及前景不理想。自体骨软骨镶嵌式移植术（OAT）近年来在临床得到了越来越多的重视和推广。Jakob等［6］对52例膝关节全层软骨损伤进行了OAT，随访37个月时92%患者膝关节功能改善明显。Hangody等［7］对831例关节软骨损伤患者进行了OAT，随访显示股骨髁移植物优良率92%。因OAT的骨软骨柱包括了透明软骨部分和软骨下骨部分，使其有良好的骨性长入能力，坚强的支撑能力，和透明软骨完好的替代能力。并且镶嵌式的植入方式，便于最大程度的模拟损伤部位的关节面解剖曲线。有学者比较其与微骨折术的治疗效果，前者在中长期随访中具有明显优势［8］。

TGF-β家族作用于软骨细胞，参与调节与软骨有关的病理修复再生过程，IGF-I能刺激细胞分裂增殖，且增强细胞蛋白多糖（PG）及Ⅱ型胶原的合成，抑制软骨基质的降解。两种生长因子的作用机制、方式有协同性，其联合刺激，促进局部软骨细胞增殖与分化，并促使软骨细胞合成其特征性的Ⅱ型胶原和蛋白聚糖并维持其分化表型［9、10］。本组资料中将其作为复合凝胶成分参与软骨缺损的修复，临床效果满意。目前的主流观点认为，＞4cm2的软骨缺损，并非OAT的适应证［11］，在本组中6例患者软骨缺损＞4cm2，4例术后功能良好，作者认为含TGF-β、IGF-Ⅰ的复合凝胶起到重要作用。

OAT技术仍有其局限性，对于大面积软骨缺损的修复效果不佳，赵振拴等［12］认为移植柱的数目越少越好，单柱移植效果优于多柱。但大面积软骨缺损单柱的供区十分有限，且关节面曲率匹配性也存在问题。因此OAT技术结合含TGF-β、IGF-Ⅰ的复合凝胶修复大面积软骨缺损是可行的方法。另外，骨性关节炎引起的软骨缺损软骨下骨常存在坏死，移植骨块的长入愈合能力差，效果不佳。对此临床上除了关节置换手术仍然缺乏有效的办法。

OAT技术联合含TGF-β、IGF-Ⅰ的复合凝胶对于修复局限性软骨缺损效果确切，长期随访效果满意，同时，其对面积较大的软骨缺损的修复能力优于单纯OAT技术，值得在临床推广。

1 Peterson L,Minas T,Britterg M,et al.Two to nine year outcome after autologous chondrocyte transpantation of the knee .Clin Orthop,2000,（323）：212.

2 Gudas R,Kalesinskas RJ,Kimtys V,et al.A prospective randomized clinical study of mosaic osteochondral autologous transplantation versus microfracture for the treatment of osteochondral defects in the knee ioint in young athletes.Arthroscopy,2005,21（9）：1066～1075.

3 陈书军,裴国献,计宁.关节软骨缺损修复与组织工程.国际骨科学杂志,2006,27（1）：15～18.

4 Sledge SL.Microfi'acture techniques in the treatm ent ofostecehondral injuries.Clin Sports Me,2001,20（2）：365.

5 董启榕,郑祖根.自体镶嵌式骨软骨移植修复膝关节软骨缺损.中华创伤杂志,2003,19（8）：461～462.

6 Jakob RP,Franz T,Gautier E,et al.Autologous osteochondral graft-ing in the knee：indication,resuhs,and reflections.Clin OrthopRelat Res, 2002, 401（1）：170～184.

7 Hangody L.Fules P.Autologous osteochondral mosaicplasty for the treatment of full-thickness defects of weight-bearing joints：ten years of experimental and clinical experience.J Bone Joint Surg（Am）, 2003, 85（Suppl 2）： 25～32.

8 Gudas R,Kalesinskas RJ,Kimtys V,et al.A prospective randomized clinical study of mosaic osteochondral autologous transplantation versus microfracture for the treatment of osteochondral defects in the knee joint in young athletes.Arthroscopy,2005,21（9）：1066～1075.

9 Starman BG,Cravero JD,Delcarlo M,eta1.IGF一1 stimulation of pmteogly Can synthesis by chondrocytes requires actvation of the P13一kinase pathway but not ERK MAPK.Biochc～n J,2005,389（3）：723～729.

10 武中庆,王丹.自体骨软骨镶嵌移植复合因子凝胶修复兔软骨缺损的实验研究.浙江临床医学,2007,9（12）：1587～1589

11 Shah MR,Kaplan KM,Meislin RJ,et al.Articular cartilage restoration of the knee.Bull NYU Hosp Jt Dis,2007,65（1）：51～60.

12 赵振拴,陈百成.自体骨软骨移植修复距骨软骨或骨软骨缺损.中华骨科杂志,2006,26（8）：517～520.

Objects To discuss the clinical effect of repairing the cartilage defects by osteochondral autograft and compound gelatum under arthroscopy. Methods Repairing the cartilage defects by osteochondral autograft and compound gelatum with TGF-β、IGF-Ⅰ under arthroscopy upon 33 patients with single cartilage defects. Results All 33 patients were followed for 25 months in average. The average score of Brittberg-Peterson function was 72 before operation and 31 after it. The surface of cartilage was found out almost neat during the MRI inspection after the operation. Conclusion The effect of the methods that repairing the cartilage defects by osteochondral Autograft and compound gelatum was assured and the results of long-time followed-up was satisfi ed. Meantime，we thought that its repair ability of large area cartilage defects is superior to the single operation of Osteochondral Autograft.

Arthroscopy Cartilage defects Osteochondral autograft Gelatum

313000 浙江省湖州市第一人民医院骨科