關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)聯(lián)合自體脂肪干細胞移植治療膝關(guān)節(jié)軟骨損傷

李軍最 黃克 李林 李興艷 張波 胡敏 梁紅鎖 蔡敏 杜勇軍 馬鴛霞

作者單位：530031 廣西南寧，廣西醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院

現(xiàn)今中老年人越來越多，已逐步進入老齡化社會。且隨著生活質(zhì)量的提高及飲食習慣的不規(guī)律，青中年超重和肥胖的人口占比逐年升高。人口老齡化、肥胖以及高能量損傷導致的膝關(guān)節(jié)軟骨損傷是關(guān)節(jié)外科的常見病。同時，隨著人們生活水平的提高以及日益增長的物質(zhì)文化需要，膝關(guān)節(jié)鏡下微骨折術(shù)因其具有術(shù)前手術(shù)禁忌證少、術(shù)中創(chuàng)傷小、術(shù)后療效佳等可靠優(yōu)勢廣泛應用于膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的修復。結(jié)合快速康復外科理念，脂肪干細胞因具有多向分化能力、獲取方便、費用低及患者意愿性強等優(yōu)勢而飽受臨床醫(yī)生及患者的喜愛。我院外科于2014年8月～2016年8月對符合研究要求的80例膝關(guān)節(jié)軟骨損傷患者采用關(guān)節(jié)鏡下微骨折術(shù)聯(lián)合自體脂肪干細胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）移植的治療方案，其療效可觀、術(shù)后并發(fā)癥少、康復快。現(xiàn)將具體的軟骨缺損大小、部位、治療方法及療效報道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料 選取我院關(guān)節(jié)外科2014年8月～2016年8月因膝關(guān)節(jié)軟骨損傷采用膝關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)治療的80例患者作為研究對象（涉及軟骨下骨手術(shù)的患者除外），將其隨機平均分為實驗組和對照組。兩組患者均經(jīng)術(shù)前膝關(guān)節(jié)X片、MRI及術(shù)中關(guān)節(jié)鏡直視下確診，術(shù)前均進行Lysholm 膝關(guān)節(jié)功能評分和VAS評分（膝關(guān)節(jié)疼痛視覺模擬評分）。將采用膝關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)聯(lián)合脂肪干細胞移植治療方案的患者作為實驗組，其中男26例，女14例；病程6～36個月；年齡18～68歲，平均42歲；術(shù)前Lysholm 膝關(guān)節(jié)功能評分平均（45.62±9.12）分，VAS評分平均（6.92±1.42）分。將采用常規(guī)膝關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)治療方案的患者作為對照組，其中男27例，女 13例；病程5～37個月；年齡 19～67歲，平均42歲；術(shù)前Lysholm 膝關(guān)節(jié)功能評分平均（46.13±8.92）分，VAS評分平均（6.89±1.34）分。手術(shù)均由同組醫(yī)生在全身或硬膜外麻醉下進行。兩組患者在性別、年齡、病程、基礎(chǔ)疾病、合并癥（膝關(guān)節(jié)韌帶損傷、半月板損傷、關(guān)節(jié)畸形）、術(shù)前Lysholm 膝關(guān)節(jié)功能評分、術(shù)前VAS評分（膝關(guān)節(jié)疼痛視覺模擬評分）、麻醉方式（全身麻醉或者腰硬聯(lián)合麻醉）、手術(shù)時間、伴隨手術(shù)、術(shù)中出血量及術(shù)后護理等一般資料方面比較差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性。患者均簽署手術(shù)知情同意書后做好術(shù)前準備，術(shù)前均以2ml復方雙氯芬酸鈉注射液肌注止痛、20mg玻璃酸鈉關(guān)節(jié)腔注射等對癥處理，本項研究經(jīng)我院倫理委員會批準。

1.2 ADSCs的制備方法 術(shù)前1周左右通過抽脂術(shù)從患者健側(cè)腹股溝區(qū)抽取30g脂肪組織，送至廣西醫(yī)科大學基礎(chǔ)實驗室進行ADSCs的制備。ADSCs的提取按照Zuk等的方案[1]。首先將組織洗滌（PBS緩沖液洗滌3次）、消化（2mg/ml的I型膠原酶，在 37℃、5%CO2恒溫下振蕩孵育 60min）、離心（1200rpm離心5min），然后收集ADSCs進行培養(yǎng)并擴增。選擇第3代并經(jīng)證實的ADSC用于手術(shù)移植。ADSCs相對其他干細胞具有取材簡單、費用低、患者舒適且意愿性強且并發(fā)癥少等優(yōu)點。

1.3 手術(shù)方法 80例患者均采用全身麻醉或蛛網(wǎng)膜下腔聯(lián)合硬膜外麻醉,無需插尿管，麻醉效果適宜，硬腰聯(lián)合麻醉患者無不適主訴，全身麻醉患者生命體征平穩(wěn)。麻醉顯效后取平臥位，常規(guī)碘酒、酒精消毒患肢，鋪無菌單。對照組患者采用常規(guī)的如Khoo等的膝關(guān)節(jié)鏡探查清理方法[2]及常規(guī)的如Weber等的微骨折術(shù)[3]，即手術(shù)開始后抬高患肢，驅(qū)血帶常規(guī)驅(qū)血，止血帶壓力控制在55mmHg左右，按常規(guī)入路結(jié)合術(shù)前膝關(guān)節(jié)MRI檢查依次探查髕上囊、髕股關(guān)節(jié)、內(nèi)側(cè)間室、髁間窩、外側(cè)間室確定軟骨缺損的部位、大?。?mm2及以上的患者列入研究對象）、Outerbridge分級（選取Outerbridge Ⅳ級的患者）以及滑膜病變的區(qū)域確定是否合并半月板、前后交叉韌帶等的損傷。探查并確診后清理過多的髕骨下脂肪墊、刨掉增生的滑膜組織及骨組織贅生物、皺縮損傷的半月板及韌帶，損傷嚴重的半月板予以縫合處理，韌帶斷裂膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)有韌帶重建術(shù)指征的患者則采取韌帶重建術(shù)。確定軟骨缺損的區(qū)域，刨刀清除增生的骨贅及反應性組織，然后修整軟骨缺損區(qū)域邊緣以見到正常軟骨為宜，使缺損邊緣與軟骨平面垂直，從而在軟骨缺損局部周圍建立穩(wěn)定的肩部。去除鈣化的軟骨層，于軟骨缺損區(qū)域予3.0mm克氏針鉆垂直軟骨面鉆入，微骨折孔均勻間隔3～4mm以保持軟骨下骨板的結(jié)構(gòu)和功能[3]， 克氏針穿透至軟骨下骨（孔深 3～5mm）,以見到孔內(nèi)脂滴滲出為宜。徹底沖洗關(guān)節(jié)腔內(nèi)雜質(zhì)碎屑，吸引管充分吸出關(guān)節(jié)腔內(nèi)液體后常規(guī)予玻璃酸鈉20mg由手術(shù)術(shù)口注射至關(guān)節(jié)腔，縫合術(shù)口，患肢予大棉墊及彈力繃帶加壓包扎。實驗組則在吸引管充分吸出關(guān)節(jié)腔內(nèi)液體后，在關(guān)節(jié)鏡直視下通過腰椎穿刺針將脂肪間充質(zhì)干細胞注射至軟骨缺損處，其余術(shù)中處理同對照組。

1.4 術(shù)后處理 所有患者術(shù)后疼痛緩解后即可行被動膝關(guān)節(jié)鍛煉( continuous passive motion machine，CPM)運動（每天 6～8h，持續(xù) 6周），此方案可以促進纖維軟骨凝塊與軟骨下骨的粘附和成熟[4]。術(shù)后24h內(nèi)膝關(guān)節(jié)局部予冰塊隔毛巾冰敷。術(shù)后康復鍛煉則根據(jù)軟骨缺損部位分為2種方案，第一種脛骨、股骨軟骨缺損的患者在手術(shù)后2周內(nèi)僅限于手指觸壓而完全不負重，需臥床休息，隨后在扶拐的幫助下逐漸發(fā)展為4個月后的完全負重。第二種髕骨軟骨、股骨髕骨面軟骨缺損的患者能承受足夠的重量，術(shù)后即可在鉸接膝關(guān)節(jié)支具伸直位負重；2周后開始封閉式運動鏈練習（靜力半蹲），8周后開始開放性運動鏈練習（坐位膝關(guān)節(jié)抗阻伸屈膝），4個月后開始進行沖擊練習（慢跑），5個月時進行增強訓練（跳躍），6個月時完全恢復膝關(guān)節(jié)運動，可進行體育專項訓練（切割、旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)）。

1.5 統(tǒng)計學方法 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，采用t檢驗；計數(shù)資料以率 (%)表示，采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

80例膝關(guān)節(jié)軟骨缺損患者，病灶大小為0.35～0.91cm2，平均（2.62±1.82）cm2；病變部位在股骨內(nèi)側(cè)髁占44.91%，滑車占21.42%，股骨外側(cè)髁占11.21%，多處缺損占10.21%，髕骨占8.17%，脛骨平臺占4.07%。兩組患者除微骨折外均有1例進行了伴隨手術(shù)。患者隨訪率為100.00%，平均時間（36.42±3.21)月（24～48月）。實驗組術(shù)后升高的Lysholm分數(shù)[術(shù)前（45.62±9.12）分，術(shù)后（92.71±13.81）分 ]較對照組術(shù)后升高的 [術(shù)前 為（46.13±8.92）分，術(shù) 后（91.35±12.93）分 ]多（15.01±4.79）分；實驗組術(shù)后降低的VSA分數(shù)[術(shù) 前（6.92±1.42）分，術(shù) 后（2.12±0.34）分 ]較對照組術(shù)后降低的[術(shù)前（6.89±1.41）分，術(shù)后（2.23±0.42）分]多（1.21±0.26）分。實驗組手術(shù)前后的Lysholm評分和VAS評分差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；對照組手術(shù)前后的Lysholm評分和VAS評分差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；與對照組比較，實驗組手術(shù)前后增加的Lysholm分數(shù)差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

3 討論

近年道路交通和機械化暴力導致的高能量損傷、人口老齡化的加劇和肥胖率的上升導致的膝關(guān)節(jié)軟骨損傷越來越常見。據(jù)統(tǒng)計，全球約2.5億人受到單純骨關(guān)節(jié)炎軟骨損傷病痛的折磨；關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)因其具有手術(shù)禁忌證少、操作簡便[5]、創(chuàng)傷小、療效佳等優(yōu)勢早期即成為治療軟骨損傷的常見術(shù)式[6，7]。Mithoefer等[8]通過對 MEDLINE（美國國立醫(yī)學圖書館）、EMBASE、CINAHL、Cochrane臨床對照試驗資料庫等數(shù)據(jù)進行全面的文獻檢索，篩選出行關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)的患者3 122例，經(jīng)過平均41個月的隨訪后發(fā)現(xiàn)行關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)的患者短期內(nèi)膝關(guān)節(jié)功能改善非常明顯，但其長期療效仍待進一步分析。同時，隨著快速康復外科理念、分化再生醫(yī)學及組織移植的快速發(fā)展，關(guān)節(jié)鏡微骨折聯(lián)合細胞分化再生移植技術(shù)的研究飽受研究者的青睞，且療效更佳，術(shù)后恢復更快[9]。Gudas等[10]將60例膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺損患者分為骨軟骨自體移植組（OAT組）和微骨折組（MF組），并進行了10年隨訪，通過國際軟骨修復協(xié)會（ICRS）評分、Tegner活動評分、X線片和磁共振成像對患者進行術(shù)后評估，發(fā)現(xiàn)OAT組比MF組療效更佳。而在細胞軟骨分化移植方面，脂肪干細胞憑借取材簡便、操作風險低、排異性低、并發(fā)癥少及具有多向分化潛能等多種優(yōu)勢應用最廣泛，這主要是由細胞內(nèi)DNA、RNA、蛋白質(zhì)、細胞因子以及多物質(zhì)組成的信號通路等多因素決定的[11]。Yang等[12]發(fā)現(xiàn)通過逆轉(zhuǎn)錄病毒表達Sox-9后可快速有效地誘導脂肪干細胞向軟骨細胞樣細胞分化。亦如Yang等[13]通過基因芯片對人類脂肪源性干細胞在軟骨分化前后差異性表達的microRNA表達譜進行分析，證實了miR62490625p直接靶向BMPR-2（骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體2型）從而快速的促進脂肪干細胞的軟骨分化。本研究采取關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)聯(lián)合脂肪干細胞移植治療的方式，術(shù)前應用抽脂術(shù)抽取患者腹股溝脂肪組織后分離出脂肪干細胞，使用擴增至第三代并經(jīng)證實的ADSCs移植到膝關(guān)節(jié)軟骨缺損處，術(shù)后經(jīng)過（36.42±3.21)月的隨訪，各組患者手術(shù)前后兩種評分的差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），實驗組Lysholm評分較對照組增加得更多，VAS評分較對照組降低得更多，表明此術(shù)式手術(shù)療效更好、術(shù)后恢復效果更佳、康復速度更快。

綜上所述，膝關(guān)節(jié)軟骨損傷患者病變部位常見于股骨內(nèi)側(cè)髁。關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)聯(lián)合脂肪干細胞移植治療軟骨損傷較傳統(tǒng)關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)手術(shù)效果更佳、術(shù)后康復更快、并發(fā)癥更少，順應了快速康復外科理念；較關(guān)節(jié)鏡聯(lián)合其他細胞移植治療，其具有可行性強、操作簡單、并發(fā)癥少及費用低的特點。因此，關(guān)節(jié)鏡微骨折術(shù)聯(lián)合脂肪干細胞移植是臨床治療膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的有效術(shù)式。