膝关节软骨缺损外科治疗
自体软骨细胞移植修复膝关节骨软骨缺损再生与天然软骨无明显差异
4076 ｜中国组织工程研究｜第25卷｜第25期｜2021年9月自体软骨细胞移植修复膝关节骨软骨缺损：再生与天然软骨无明显差异李 想，符培亮文题释义：自体软骨细胞移植：指机体软骨损伤后，运用对骨组织损伤部位具有一定修复和再生能力的技术，取部分自体软骨体外培养扩增后，联合使用自体骨膜或者生物材料(如胶原蛋白凝胶)再植入骨软骨缺损处。
摘要背景：随着医疗水平的提高和人们对生活质量的更高要求，临床对软骨修复的质量和要求也越来越高，传统修复方法不能再生具有良好生物性能的软骨。
目的：综述近年来自体软骨细胞移植的相关研究进展，分析其发展历程、基础科学、适应证、禁忌证、外科技术、临床疗效和局限性，展望该领域的发展趋势。
方法：以“软骨细胞移植、骨缺损、临床技术、临床疗效、适应证、禁忌证、缺损大小、翻修、恢复运动、年龄、影像学、局限性” “autologous chondrocyte implantation ，cartilage defect ，techniques ，clinical effect ，indications ，contraindications ，defect size ，treatment after initial failure ，return to sports ，age ，magnetic resonance imaging ，limitation ”等作为关键词，在 CNKI 、PubMed 、Web of Science 、Google scholar 数据库进行检索，文献类型包括：研究原著、综述、病例报告、荟萃分析等，检索时间限定为1990至2020年，共检索到文献1 000余篇，最终纳入52篇进行综述。
结果与结论：自体软骨细胞移植在1980年代晚期首次出现，用于治疗膝关节软骨缺损。
第1代自体软骨细胞移植使用骨膜贴片将培养的软骨细胞封闭在缺损中，由于骨膜移植体增生的问题，开发了利用胶原膜贴片的第2代自体软骨细胞移植；第3代自体软骨细胞移植应用三维培养技术有利于细胞迁移，允许微创性植入，更好地再生正常的软骨结构，加速康复。
老年膝关节软骨损伤治疗中采用关节镜微骨折术治疗的应用进展
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关节软骨缺损的治疗进展
关节软骨缺损的治疗进展完整的关节软骨是关节行使正常功能的基础，但关节软骨极其脆弱且自身修复能力低下，病损关节往往表现为不可扼制的逐步恶化，最终导致骨关节炎(osteoarthritis, OA)的发生和关节功能的丧失，这种情况在负重的髋、膝等大关节尤其常见。
本文着重介绍国内外现有关节软骨缺损的治疗方法、疗效评价及相关研究动态。
1 关节镜灌洗术和关节清理术这是一种最基本的传统治疗手段。
Jackson等对膝关节疾患患者行诊断性关节镜检术时发现，通过关节腔灌洗，45％的患者疼痛症状明显缓解，疗效可维持3.5年，只有20％的患者无效；而灌洗术结合关节清理术可提高疗效，在随访的137例患者中，有效率为88％，68％的患者疗效维持达3年之久，他提出关节灌洗术之所以有效是因为冲掉了病变关节内滑膜产生的炎性介质及关节腔内疏松的软骨碎片。
Hubbard〔1〕对76个膝的关节镜灌洗术和清理术进行了随机前瞻性研究，软骨缺损均为单极Outerbridge Ⅲ～Ⅳ级(影像学无异常表现)，平均随访4.5年，通过改良Lysholm评分法，清理术组28膝症状缓解达1年，21膝达5年，而灌洗术组有5膝症状缓解达1年，4膝达5年，清理术组疗效明显占优，疗效维持时间更长，而灌洗术只能暂时缓解局部压痛及夜间痛。
2 骨髓刺激技术(Marrow-stimulation Techniques)其基本原理是利用某些生物或机械因素使骨髓中的原始干细胞分化为软骨和骨组织。
操作时软骨下骨被穿透并达血管生成区，这样就刺激了含有多能干细胞的纤维蛋白凝块〔2〕。
纤维蛋白凝块经过分化并再塑型，形成纤维软骨性的修复组织。
由于这种修复组织脆性大，不耐用，故常结合避免病变区域过度负重的手术措施，如非负荷截骨术等。
2.1 磨削关节成形术(Abrasion Arthroplasty) 原理为清理关节缺损达正常组织边缘，使新鲜胶原与暴露的纤维蛋白凝块结合。
软骨下骨表面被暴露且被穿透，放松止血带后引起该区域突然灌注，使软骨下骨表面形成血凝块。
关节镜微骨折与Pridie钻孔修复膝关节软骨
关节镜微骨折与Pridie钻孔修复膝关节软骨苏利军摘要目的：观察并比较关节镜下微骨折术与Pridie钻孔术在膝关节软骨全层损伤修复治疗中的疗效差异。
方法：选取80例膝关节软骨全层损伤患者为研究对象，将患者随机分为微骨折术组和Pridie钻孔术组。
微骨折术组患者关节镜下使用微骨折锥对软骨下骨表面进行打孔，孔与孔之间间隔为2~3 mm，孔深为3~4 mm；Pridie钻孔术组使用直径1.5 mm克氏针在骨表面打孔，观察两组患者在接受不同手术治疗前后膝关节功能Lysholm评分得分差异和治疗疗效差异。
结果：两组患者治疗前Lysholm评分比较，无统计学差异（P＞0.05），接受治疗后，两组患者术后6个月膝关节Lysholm评分均显著提高，与术前相比具有统计学差异（P＜0.05），其中微骨折组患者Lysholm评分升高更为显著，为（89.3±11.2），与Pridie组患者评分（80.7±11.3），比较差异具有统计学意义（P＜0.05）。
微骨折组患者接受治疗后总有效率为92.5%；Pridie钻孔术组治疗总有效率为87.5%，两组患者治疗优良率比较无统计学差异（χ2=0.556，P＞0.05）。
但微骨折组患者治疗疗效达到优（Lysholm评分为80~100分）的患者所占比62.5%，与Pridie钻孔组47.5%相比显著提高，且差异具有统计学意义（χ2=6.667，P＜0.01）。
结论：膝关节微骨折术和Pridie钻孔术都是膝关节镜下治疗软骨较大面积缺损的有效治疗术式，但膝关节镜下微骨折术与Pridie钻孔术相比，具有操作简便、安全性高、术后血凝块粘附好以及损伤部位热损伤小等优点，值得临床推广应用。
关键词：微骨折术；Pridie钻孔术；关节镜；软骨全层缺损中图分类号：R687.4 文献标识码：A 文章编号：1007-6948(2018)02-0228-04doi：10.3969/j.issn.1007-6948.2018.02.025关节软骨损伤是关节外科的常见疾病，其损伤原因多为运动损伤和炎症反应。
微骨折技术在治疗膝关节软骨缺损中的应用进展
微骨折技术在治疗膝关节软骨缺损中的应用进展软骨缺损是一种膝关节常见损伤且很难自愈1，2，治疗方法包括微骨折术、自体软骨细胞移植、自体软骨移植、同种异体软骨移植、软骨成形术、关节置换术以及保守治疗等，目前还没有一种治疗的金标准。
微骨折技术是一种利用骨面钻孔使得含有间质干细胞的骨髓血渗出从而修复软骨的技术。
此技术一出现便很快应用于治疗膝关节软骨缺损。
其费用低廉、创伤较小、操作简单、疗效可靠3，4，经过近30年的不断探索和改良，已经广泛应用于治疗髋关节、踝关节、肘关节及肩关节的软骨缺损5～8。
在美国，微骨折手术一度成为治疗单纯膝关节软骨缺损的一线手术方法9，10。
现就将其在治疗膝关节软骨缺损中的应用进展做一综述。
适应证和禁忌证急性膝关节损伤导致的软骨全层缺损应早期治疗。
而慢性损伤或退变导致的软骨缺损需首先保守治疗，12周保守治疗无效可考虑行微骨折术。
保守治疗包括改变生活习惯、物理疗法、关节内药物注射等。
对于膝关节，微骨折术最主要的适应证为4cm2的缺损12，但结果无统计学差异。
其次是胫骨股骨之间负重区域及髌骨股骨接触区域的全层软骨缺损13，延伸至软骨下骨的不稳定性软骨损伤也可行微骨折术。
术后无法进行康复训练者为禁忌证。
术后康复训练是微骨折术非常重要的一环，即使手术非常成功，如果术后无法严格遵循康复计划，疗效也会变得很差。
故同意并有能力进行术后康复训练才可行微骨折术。
力线不良是该手术的禁忌证，术后早期软骨承重能力很差，力线不良会使得此时再生软骨区域承受过度的压力负荷，但术前得到纠正者仍然可以酌情实施手术14。
体重指数>30，缺损面积>4cm2、年龄>40岁的患者疗效不佳。
老年人和肥胖是该手术的相对禁忌证，因为年龄是影响术后软骨恢复的因素之一，有些患者甚至因为年龄因素无法完成术后康复训练15，而肥胖则会严重增加修复组织早期的压力负荷。
全身退变性疾病、炎症性关节炎和膝关节不稳定也是相对禁忌证。
膝关节软骨损伤的原因及治疗
膝关节软骨损伤的原因及治疗膝关节是人体结构最复杂的关节，也是人体最重要的承重关节。
在医学临床上，膝关节软骨损伤是一种常见的损伤性疾病。
随着我国科技的日新月异和人口老龄化的快速发展，膝关节软骨损伤的患者越来越多，作为人体中最重要的一个关节，一旦损伤将给患者的心理和生理带来不同程度的伤害。
因此必须及时采取措施医治，帮助患者尽早恢复健康。
1.膝关节软骨损伤的原因膝关节是作为在人体中最为复杂且最大的滑膜关节，其主要是由骸骨和股骨远端以及胫骨近端、骸骨周围的半月板等部分组成。
而膝关节软骨是由关节面软骨和半月板组成，膝关节软骨十分具有弹性，摩擦因数小，而且是一层覆盖在表面的结缔组织，能吸收骨节中的震荡。
膝关节软骨损伤的原因简单概括起来就是运动暴力、运动疲劳。
运动过度会使膝关节软骨组织出现疲劳状态，运动强度增加会使膝关节的稳定性减弱，随之抵抗外力的能力就会低于正常水平，使得膝关节损伤的几率大大增加。
据有关资料显示绝大多数患者都是因为运动不当导致，而且从事体力劳动者和运动员居多。
另一部分为老年人，在男性中更为常见，患者在运动中损伤的类型较多的主要分为韧带损伤和膝关节骨折以及膝关节软骨损伤。
当患者受伤后会感觉膝关节伸直困难而且伴有剧烈疼痛，膝关节肿胀。
对于此，本文将研究膝关节软骨损伤的原因及其治疗方法，将此作为重点关注的问题来展开论述。
2.治疗方法2.1手术治疗患者一旦被确诊为膝关节软骨损伤，传统的治疗方法是摘除，关节融合或关节置换，但这些方法往往会严重损伤运动员成绩和运动寿命，因此近年来人们一直致力于新技术的研究即组织工程学来治疗运动性膝关节损伤，简单概括来说就是将带有特定组织的活细胞和特殊的生物材料，将这些生物复合材料移植到损伤的关节和软骨处，以实现软骨的修复和重建。
其疗效则取决于选择的修复材料的生物相容性。
聚乙烯醇水凝胶目前普遍认为是最好膝关节软骨的替换材料，在物理性质方面比其他任何人工合成材料更像活体组织，首先其扩展特性和对水分子等的透过性使得生物相容性更加优良，其次良好的柔韧性和高弹性能够减少对周围细胞和组织的机械性刺激，聚乙烯醇具有材料和关节软骨具有类似的基本结构。
关节镜下微骨折术治疗膝关节软骨缺损疗效分析
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由 ４ ． １ ．提 高 到 ８ ． ６５ １ ２± ２４ ６１± ，差 异 具 有 统 计 学 意 义 （ ０ １ 。 结 论 膝 关 节镜 下微 骨 折 技 术 是 一 种 较 为 实 用 的膝 关节 软 骨 缺 尸＜ ． ） Ｏ
膝关节软骨缺损外科治疗进展
的 治疗 方法 ， 现有 的 治疗 方法 存 在很 大 争议 。本 文
Ｓ ｅ ｏ ｒｅ６ ｈｌ ｕｎ［１ ｂ 等报道 了一组 交 叉韧 带 合并 软 骨 损伤的病 例， 行韧 带 重 建时 ， 行软 骨修 复 ， 未 经平 均
总结 了膝 关节 软骨 慢性 损 伤 的外 科修 复 方法 ， 讨 探 和 比较这 些手术方法 的ｌ 临床疗效 。 １ 软骨损 伤的 自然 病程
［ 键词 ］ 关 节； 骨损伤 ； 关 膝 软 外科学
［ 中图分类号］Ｒ ８ ． ［ ６ ４ ７ 文献标识码 ］ Ａ ［ 论文编号 ］１０ ．９ １２ ０ ）０１２ ４ ０ ４０ ５ （０ ７ １—２ ８０
膝关 节软骨 的慢性 损 伤 临床较 常 见。Ａ ｏｎ和 ｒｅ Ｃ ｒ ． 等 对 自愿 者连 续进 行 的膝 关 节镜 检 查 结 果 ｕｌ ２ ｕ Ｊ 显示 ：Ｏ ６ ％以上 的受检者 存在软骨 病变 ， １ ｌ ％～１ ％ ９ 存 在局限性软骨 和骨软 骨损伤 ， 行软骨 修复治疗于随访 。软骨丢 失导 致关节 面间 隙减 小， 加碰撞 的机 会， 增 软骨下 骨负重
的增 加， 使静脉 充血水肿 ， 导致周 围的动脉神 经纤维
受到 刺激 ； 软骨 下骨 出现硬化 和强直 ， 加上关 节软骨 和退变组 织的 酶 代 谢 改 变 以及 出现 关 节 滑膜 炎 改
维普资讯
１ ２ ２８
内蒙古医学杂志 ＩｎｒＭｏ ｇｌ ｄＪ２０ ｎ ｅ ｎ ｏａＭｅ ０７年第 ３ ｉ ９卷第 １ ０期
膝 关节 软骨 缺损 外科治疗 进 展
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（ 蒙古 医学院 第三附属 医院骨科 ， 内 内蒙古 包头
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3 微骨折术
也是一种关节镜下操作的技术，一般认为病变区 的首次出血包含更多的骨髓成分。因此在施行多 次手术，微骨折术应该在最后操作。
1）常用的器械
2）使用刨刀清理外露骨 面上所有残留的稳定 软骨，同时还清理周 围关节软骨边缘的所 有松动的软骨，形成 垂直边缘使得缺损区 被具有健康活力的软 骨所包绕。帮助于超 级凝块附着，钙化软 骨层使用刮匙去除， 但须避免软骨下骨损 伤。
对较大的、多发的、骨软骨缺损的手术治疗
1.自体软骨细胞移植术 施术前应对关节腔做详细的探查，不仅包括病灶深 度，面积、包容性等，而且要探查关节腔内的其 他疾病，及时加以治疗。因为遗露任何病变对手 术的结果产生关键影响 1）关节镜下软骨提取 选择髁间窝侧壁偏顶部为供区，取下一约 5mm*10mm，重量约200-300mg的软骨做细 胞培养。
微骨折术和自体骨软骨移植在较小的缺损有很好 的疗效，治愈率分别60%和80%
具体手术的选择由医师的熟练程度、偏爱、患者 的功能要求，骨质的缺损程度决定
一般1-2cm缺损可选择自体骨软骨移植，它恢复 运动时间较早，而且对供区损伤较小。
微骨折术适合于中等大小的软骨缺损，骨质无破 坏或轻微破坏者
股骨髁缺损大于2-4cm
Surgical treatment of knee cartilage defects
膝关节软骨缺损的外科治疗
关节运动的基础 关节疼痛的根源
AA行层 深层 钙化软骨层
关节软骨的功能
减少机械性震荡 易变形性 增加关节负荷接触面积 承受压力
手术适应症
（1）3级或4级软骨损伤并伴有相应的临床症状 （2）经充分的非手术治疗疼痛无缓解
手术禁忌症
（1）吸烟 （2）肥胖（体重指数大于35） （3）其他关节疾病未纠正 （4）严重的关节退变（关节间隙狭窄大于50%）
根据部位、损伤范围、年龄选择治疗方式
胫股关节软骨缺损治疗
股骨髁缺损小于2-4cm
目前对于较大范围的缺损主要选择自体软 骨细胞移植和异体骨软骨移植治疗，它们 的临床效果都达到70%以上。
目前尚无两种方法疗效的对比，具体的手 术选择中，医师和患者的意愿占主导。
缺损深度超过8-10mm的，主要选择自体 软骨细胞移植。
对于多发缺损，特别是累及髌股关节，自 体软骨细胞移植更为合理。
4）选择适当尺寸的环钻，使之与供区相垂直， 将取骨器打入供区，对于修复软骨缺损通 常建议的深度为10-15mm，而骨软
骨缺损则需打入25mm。在打入和旋紧之 后，取出环钻，使用推出器将抑制物推出 取骨器，必须从骨端向前推挤移植物，避 免损伤透明软骨，按照需要继续获取移植 物。
5）通过导向器植入移植物。首先，将该导向 器打入缺损处的骨床内进入骨床约3mm， 导向器柄帮助确定垂直于软骨面。在导向 器的帮助下，使用适当直径的钻头，钻取 受区孔道；然后，使用圆形扩大器，产生 圆形受区孔道，方便放入植入物；最后， 使用可调节推杆放入植入物，调整植入物 的软骨面，使之与周围软骨相吻合。
3）暴露软骨下骨板后使 用骨锥形成多个孔洞， 必须使孔洞尽量靠近， 但要避免相互融合或者 损坏其间的软骨下骨板
通常建议相距3-4mm 当发现脂肪滴从骨髓腔 中溢出，提示深度适当， 一般是4mm。开始凿 孔时沿缺损区边缘凿取， 与健康组织紧密相连， 然后逐步移向缺损中央。
4）术后康复：一般较小的缺损（小于1cm） 避免负重4周，较大的缺损或病变不包容者 避免负重8周。持续被动的患肢功能锻炼6 周，每天6-8小时。参加竞技性体育活动要 到术后6-9个月。
2 自体骨软骨移植术
1）在确定缺损部位后， 使用刮匙或者刨刀修 整病灶边缘，保留健 康的透明软骨。对病 变基底部进行磨削或 者搔刮，直至露出有 活力的软骨下骨。
2）使用钻孔导向器决定 所需植入物的数量
3）供区的选择：
在切开手术中髌股关节双 的侧股骨髁边缘均可作为 供区，在关节镜下建议将 股骨内侧髁的内侧缘作为 供区，因为关节充盈后将 髌骨推向外侧，此时该部 位垂直进入最容易，假如 需要，外侧缘可作为第二 供区。另外还有股骨髁内 侧面的后方等
2）提取物行细胞培养
髌股关节软骨缺损的治疗
髌骨关节软骨的手术修复比较困难，以上 提到的各项技术在髌骨关节的成功率较低 （1）微骨折术只能短期改善症状，2-3年后 局部更加恶化 （2）骨软骨移植的效果争议较大 （3）自体软骨细胞移植展现出良好的临床效 果，成功率80%以上
中小软骨缺损的手术操作
1.清创术和软骨成型术 去除退变的软骨组织，建立新的软骨周围 承重性（shoulder）， 术后患者恢复较快，可以完全承重，膝关 节疼痛和肿胀可以治愈
植入前 植入后
6）依次通过这些步骤植入所有移植物，当填 满所有缺损后，施加内外翻应力并同时全 面活动膝关节，使植入物下沉，确保稳固 压配。植入物必须与周围正常的软骨紧密 结合，这样才能达到整体的愈合。否则可 导致移植的失败。供区缺损可以空置，也 可填塞。
7）术后康复.一般较小的缺损（1-2个移植物）避 免负重4周，较大的缺损避免负重8周.限制过度活 动.参加竞技性体育活动需要4-6个月.
软骨损伤分类
软骨损伤深度 软骨缺损宽度 软骨损伤部位 骨骺闭合情况
目前关节软骨损伤后治疗和评估的最大 难题是外科治疗的选择，包括软骨损伤手术 时机的把握以及针对不同患者如何选择合适 的治疗方案
软骨损伤的诊断
症状 （1）疼痛 （2）关节肿胀 （3）弹响和绞索 （4）常合并半月板撕裂、髌骨关节畸形 （5）上、下楼等活动时疼痛明显
体征
膝关节软骨损伤患者体格检查时一般 没有特别的阳性体征。有时可伴关节积液， 关节活动受限，髌股关节面损伤较大时可 出现反复的弹响。另外，还可有膝关节力 线、髌骨活动轨迹、韧带松弛等改变。
影像学诊断
X线:常规的正侧位摄像，负重下的正侧位 摄像，下肢全长X线检查。
MRI:是膝关节软骨损伤可信赖的检查手段