原文发表于《中华关节外科杂志》2008年第6期
同种异体半月板移植微创手术临床效果分析
章亚东,侯树勋,张轶超,罗殿中,衷鸿宾,朱加亮
作者单位: 100037 北京,解放军总医院第一附属医院(原304医院)骨科
The minimal surgical technique of arthroscopic transplantation of meniscal allograft. Zhang Yadong, Hou shuxun, Zhang Yichao, et al. The Department of Orthopaedics, the First Affiliated Hospital of General Hospital ( Former 304th Hospital) of PLA, Beijing 100037, China.
【Abstract】 Objective To analysis and discuss the problems of peri-operation, such as surgical indications, rehabilitaion and immunoreaction of meniscal transplantation based on clinical practical results. Methods After establishing meniscus allograft bank, the meniscal allograft transplantation were perfumed with arthroscopic technique on 12 patients suffering from meniscus defect after meniscectomies. The clinical results about recovery of functions and immunoreaction were investigated after a period of rehabilitations. The relative clinical problems were discussed, combining the recent publishes. Results There was not any side-injury occurring in the cases. A little swell were abserved on the knees, which disappeared in 6 weeks, without exudation. The incisions healed well in 2 weeks after the operations. Followed-up 6~17months (average 10.3 month), there was no significantly different between average range of motion of the knee per-operatively and that post-operatively. The VAS of postoperation was significant lower than that of preoperation (p<0.01). Lyshom scale improved significantly after surgery (p<0.05). Reject reaction was not observed in all of laboratory tests. MRI showed the meniscal allograft were fixed well after the procedure with proper location in the joints. Conclusions Considering the difficult in treatment of meniscus severe injury or defect, meniscal allograft transplantation may be expectable option in the treatment of meniscus defect. A good short-term clinical result could be obsered without severe reject reaction. But some clinical problems need be further solved, such as the indications, rehabilitaion and forword results.
【Key words】Menisci;Transplantation, homologous;Arthroscopy; Surgical indication;Rehabilitation
半月板损伤是膝关节最常见的疾病之一。由于半月板具有稳定膝关节、分散应力、吸收震荡、提高胫股关节匹配性等重要作用,所以半月板损伤后应尽量予以保留和修复。但并非所有损伤的半月板均可以修复和保留[1]。如成人半月板游离缘(白-白区)损伤,因缺乏血供不能修复,陈旧性半月板损伤致其严重磨损变性也不能完整保留。对此类患者,半月板切除术仍是目前常用的治疗技术,已经证实半月板切除可能导致膝关节不稳定、软骨退变和骨关节炎发生[1~3]。为了避免半月板切除的不良后果,国外开展了异体半月板移植技术[2~4],国内尚未普遍开展此项技术。笔者自2006年以来在临床上开展了关节镜下异体半月板移植术,现报告如下,并结合本组病例资料讨论国人异体半月板移植术围手术期的相关问题。
资 料 与 方 法
一、一般资料
本组患者12例,男9例,女3例;年龄19~48岁,平均31.6岁。所有患者均为半月板损伤(其中外侧盘状半月板4例)并实施了半月板切除术,其中外侧半月板7例,内侧半月板5例。12例患者中均有膝关节疼痛症状,伴有膝关节肿胀者5例,膝关节活动均可达到伸直,膝关节屈曲度数为105~150。(平均126.8。)。全部患者膝关节影像检查无明显软骨下骨病变,股骨髁形态正常,下肢力线基本正常。2例半月板切除侧关节间隙稍窄,MRI显示关节软骨损伤,关节镜评价软骨损伤程度为Outerbridge Ⅲ级,其余关节软骨损伤均在OuterbridgeⅡ级以内。本组患者合并同侧膝关节前交叉韧带断裂3例,后交叉韧带断裂1例,同时在关节镜下重建前/后交叉韧带。
二、异体半月板制备
供移植的异体半月板由本骨科研究所组织库获取,遵循行业伦理规范和国家法律规定,取得国家生产许可证(国食药监械(准)字2005),供体选择按美国组织库协会(AATB)规定实施,异体半月板的取材、保存和消毒等具体操作见笔者既往报告[5]
三、关节镜下异体半月板移植手术操作
手术台上将异体半月板制成前、后角止点带有直径8mm小块骨栓(内侧)或保留截面8×8mm2骨桥(外侧)的移植材料,其前、后角处钻孔穿入牵引线备用(图1)。
患者采用持续硬膜外麻醉,半结石位仰卧,膝关节前方内外侧常规关节镜手术入路,探查关节内情况(图2)。镜下切除半月板残端至其与滑膜交界处,保留约2mm半月板周缘直到出现点状出血为止(图3)。必要时将外/内侧副韧带近端止点从股骨髁上截下以改善关节镜视野,术后用螺钉重新固定。
内侧半月板移植时,利用膝关节内瞄准器、导针和9mm空心钻,制作自自胫骨结节内侧到半月板前、后角止点两个骨道。用导引钢丝将移植半月板前、后角骨栓预置的缝线经过内侧切口和前、后角骨道引出到胫骨结节内侧,拉紧缝线将半月板带入关节内,前、后角骨栓分别嵌入前、后角骨道内。采用全内缝合方式缝合半月板后角。其余部位采用由内向外垂直方式缝合(图3),直至半月板稳妥固定。外侧半月板移植时,在关节镜监视下,用骨凿于胫骨平台上从半月板前角止点向后角止点制作截面为9×9mm2的骨槽,用膝关节内瞄准器在骨槽内制作半月板前、后角骨道,直径约3mm。采用与上述类似的方法,将移植半月板前、后角预置的缝线通过外侧切口和前、后角骨道引出,将半月板带入关节内,使半月板前、后角止点间的骨桥嵌入骨槽内。半月板缝合操作同上。
四、术后处理
术后1周内用膝关节支具将患肢固定于伸直0。位,并开始股四头肌收缩锻练;术后1~6周在支具保护下行膝关节活动度训练,尽量达到膝关节完全伸直,屈曲限制于60。,避免患肢负重;术后6~12周膝关节须完全伸直,屈曲达到120。;术后12周,继续关节活动度训练,患肢开始负重;术后18周,膝关节活动度应达到正常,行走步态基本正常,允许保护下水中运动;术后24周,开始练习慢跑及其他体育运动。
五、统计学方法
患者随访数据包括关节活动度、关节疼痛评分(VAS)、Lysholm评分和Tegner运动评分等,采用t检验,差异显著性水平定为P < 0.05(差异显著)或P < 0.01(差异非常显著)。
结 果
本组12例患者均无手术副损伤,术后随访6~17月(平均10.3月),早期关节轻度肿胀,无伤口渗液或感染,术后2周,伤口愈合拆线。术后6周,关节肿胀基本消失。本组病例术后膝关节均可达到伸直,膝关节屈曲术后随访期间为120~150。,平均129.4。。1例患者术前膝关节屈曲受限(105。),术后经康复训练关节活动度显著改善(135。)。2例患者术前膝关节屈曲活动度正常(135。,150。),术后功能锻炼强度较低,6月随访屈曲活动度未达术前水平(120。),继续功能锻炼。其余患者术后关节活动度与术前无显著差异,行走功能正常(图4)。
本组患者膝关节疼痛评分(VAS)、Lysholm评分和Tegner运动评分结果见表1。本组病例术后各项免疫学指标(包括淋巴细胞计数、补体和免疫蛋白测定)均在正常范围。MRI检查示:移植半月板位置良好,固定可靠(图5)。1例患者术后12周因其他原因行关节镜检查,见移植半月板已获得完全愈合,形态正常,稳定性良好。但比较正常半月板,其质地较软,弹性略差(图6)。
表1 半月板移植手术前后VAS、Lysholm和Tegner评分结果
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VAS |
Lysholm评分 |
Tegner评分 |
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术前 |
7.2 ± 2.7 ** |
68.8 ± 15.2 * |
2.9 ±1.7 |
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术后 |
2.7 ± 1.4 ** |
82.5 ± 17.2 * |
3.3 ± 2.5 |
* 手术前后比较,有显著差异(P < 0.05);** 手术前后比较,有非常显著差异(P < 0.01)
讨 论
一、异体半月板移植手术适应证和禁忌证
正确掌握半月板移植手术适应证是影响手术效果最重要的因素之一。目前对此尚无统一规定,较普遍认同的半月板移植手术适应证为:20~50岁,半月板切除术后,出现膝关节的骨关节炎症状,或膝关节退变有加重趋势者[2,4]。半月板移植手术禁忌证包括:膝关节软骨严重退变(Ⅲ、Ⅳ级), 软骨下骨明显破坏,关节边缘大量骨赘形成,股骨髁变形,膝关节不稳定、下肢力线异常,膝关节感染及有其他外科手术禁忌证者[2,4]。
关于半月板移植手术适应证中半月板切除的概念,传统观点认为半月板移植适于半月板全部切除的患者,近来许多作者认为半月板部分切除也会使关节面接触压力增加,同样可造成关节软骨和软骨下骨病变[6]。因此,即使只切除了部分半月板,如半月板功能不能完整保留,或患者症状与半月板缺损及其诱发的关节软骨损害有关,即可考虑实施半月板移植术。半月板移植的手术适应证不在于半月板是否全部切除,而在于原半月板的功能是否丧失[7]。
关于半月板移植是否必须等待骨关节炎症状出现的问题,有作者认为,半月板切除将导致关节退变已有明确证据,在半月板切除时就实施半月板移植有可能避免或延迟关节的退行性改变。所以,半月板移植的最好时机有可能是半月板切除时,而不是关节软骨退变发生、骨关节炎症状出现以后[8]。实验研究也证实,半月板切除后即刻移植效果优于后期移植[9]。另外,半月板切除的年轻患者骨关节炎发生的风险很大,半月板移植的适应证应该放宽,对不可修复的半月板损伤或盘状半月板实施半月板切除的年轻患者,“预防性”半月板移植可能避免半月板切除后并发症的发生[8]。但我们认为对“预防性”半月板移植术应持慎重态度,因为移植半月板的生物力学特性毕竟不如原有的半月板[10],且目前的研究还不能够证实半月板移植能够避免关节软骨退变和骨关节炎的发生[11]。
关于软骨损害程度的问题,一般认为半月板移植术只适合半月板切除后没有出现严重关节软骨损害者,因为软骨严重损害者半月板移植手术效果较差,所以关节软骨已有大面积OuterbridgeⅢ度损害或出现Ⅳ度损害(“负重区”全层软骨损害范围大于10mm)是手术禁忌证[2]。但有研究证实,适当的选择OuterbridgeⅢ、Ⅳ度软骨损害的患者实施半月板移植也能缓解或减轻关节疼痛症状[11]。本组2例患者有明显关节软骨损害(Outerbridge Ⅲ级),实施半月板移植后也获得了较好的近期效果,我们认为关节软骨损害只是半月板移植的相对禁忌证。
关于膝关节稳定性问题,因为关节稳定是半月板移植成功的重要条件,故半月板移植不适合膝关节不稳定的患者。当然,膝关节不稳定被纠正后仍可实施半月板移植术[7]。本组4例存在膝关节不稳定的患者在重建前/后交叉韧带后实施了异体半月板移植术,患者满意度很高。
二、半月板移植术后的康复训练
半月板移植术后的康复训练有很多问题尚未确定,其中关节活动度训练是术后康复的主要难题之一。因为关节屈伸活动时半月板会随之前后移动,可能对移植半月板的愈合造成不利影响,而且膝关节屈曲也增加了半月板承载的压力。对本组病例,我们在术后6周内限制膝关节屈曲范围在60。以内。因为据Thompson的研究,膝关节在60。以内屈曲时半月板几乎没有移动,幅度继续增大时半月板才出现明显的移位。对于膝关节伸直活动度,考虑到膝关节锁扣稳定机制,我们在术后早期就鼓励患者膝关节达到完全伸直。术后6~12周,我们鼓励患者进一步加强膝关节屈伸活动度的训练,直至达到关节活动度基本正常。因为半月板移植术后6~12周已经完成血运重建,移植物基本稳定。
关于术后负重时间,我们认为半月板移植术后相对保守的做法更值得提倡,因为本组病例术后关节镜检查发现,虽然术后12周移植半月板已获得良好愈合,但半月板脆性较大,质地较软,弹性较差。因此,移植的半月板过早、过重的负荷可能导致移植半月板撕裂、损伤或变性。以往也有报道提示半月板术后承载较高压力对移植半月板的愈合有不良影响,过早负重可能导致手术失败[12]。基于上述研究,在本组病例中,我们建议术后6~12周主要在非负重状态下增加关节活动范围,缓慢开始患肢负重练习。当然,上述的半月板移植术后康复计划应该根据患者的具体情况随时作出适当调整。
三、异体半月板移植术的预后及失败原因
本组病例术后6月以上的随访,包括疼痛症状的缓解、关节活动度恢复和运动功能检查在内的临床效果基本满意。其中1例术后12周关节镜检查,移植半月板与关节囊完全愈合,稳定性良好(图6)。国外有关研究也证实,异体半月板移植后宿主滑膜细胞可移行进入移植的半月板,形成纤维软骨细胞并具备重建软骨基质的功能。来自关节囊滑膜的毛细血管使移植的半月板完成再血管化的过程。移植半月板与关节囊可获得良好愈合,成功地替代了原半月板的部分功能。
本组病例没有因半月板愈合不良或位置不当等原因需要再手术取出者。国外报道的异体半月板移植的失败率接近20%,主要表现是移植半月板与滑膜连接处愈合不佳,半月板松动。其发生原因与移植半月板所处的生物力学环境有关,包括关节软骨缺损、软骨下骨病变、股骨髁变形、下肢力线异常等均是导致手术失败的常见原因。
导致手术失败的另一可能因素是免疫排斥反应。半月板细胞成分很少,主要由胶原纤维构成,且大部分组织无血管供血,因此半月板被认为是相对无免疫原性的。但半月板的胶原和少量软骨细胞仍可表达组织抗原,并被免疫系统识别而引发免疫反应。目前比较公认的观点是,半月板组织免疫原性较弱,低温冷冻保存使之免疫原性进一步下降,虽然可能有免疫反应存在,但不足以引起全身性的不良反应和对异体半月板的强烈排斥,不影响异体半月板移植的临床效果[13]。本组病例术后各项免疫学指标均在正常范围,临床上未观察到明显的免疫排斥现象。
现代半月板移植术只经历了10余年的历程,目前并未成为一项常规的手术技术,但由于现阶段对半月板术后并发症的治疗存在很大困难, 半月板移植术因此受到广泛关注,并可能成为半月板缺损临床治疗技术的一个发展方向[14]。本组病例治疗结果表明,异体半月板移植可取得较好的近期临床效果,短期内可缓解关节疼痛症状,多数患者膝关节的功能有所改善,无免疫排斥反应的临床表现。但其远期效果尚需进一步观察。另外,有关手术适应证、术后康复计划及其免疫排斥反应等临床相关问题有待更深入的研究。
