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关节镜下同种异体半月板移植术的疗效分析

发表日期:2014-02-23 19:21:03文章来源:

此文发表于《中华骨科杂志》2010年第2期175-181页

《中华骨科杂志》是全国排名第一的骨科专业学术期刊,为“中国百种杰出科技期刊”

本文是《中华骨科杂志》刊登的第一篇“半月板移植”论著

 

章亚东   侯树勋   张轶超   罗殿中   衷鸿宾   史亚民   吴闻文

 

作者单位: 100048 北京,解放军总医院第一附属医院(原304医院)骨科


半月板具有稳定膝关节、吸收震荡、分散应力、润滑关节及改善软骨营养等作用,是维持膝关节功能的重要结构。所以半月板损伤后应尽量予以保留和修复。但并非所有的损伤半月板均可修复,如半月板游离缘(白-白区)损伤因缺乏血供不能修复,半月板陈旧性损伤、严重变性或碎裂也难以修复。对此类患者,半月板切除术仍是目前常用的治疗方法。虽可暂时缓解症状,近期疗效较好,但却破坏了膝关节的力学平衡,最终可能导致膝关节不稳、软骨退变和骨关节炎的发生[13]。针对于此,国外有学者尝试对半月板切除患者实施同种异体半月板移植手术,但有关同种异体半月板移植术后关节镜检查和半月板愈合情况的临床研究不多[2,3]。我们2006年以来开展关节镜下微创同种异体半月板移植术,本文回顾性分析这些病例的临床资料,探讨其短期临床疗效及关节镜检查结果。

 

资 料 与 方 法

 

一、一般资料

从2006年1月~2008年7月,对半月板损伤后半月板切除的21例(22)患者行同种异体半月板移植术。其中,男14例(15侧),女7例;年龄19~49岁,平均31.6岁。外侧半月板损伤16例(包括盘状半月板损伤),内侧半月板损伤6例。从半月板切除术至同种异体半月板移植术的间隔时间为0~9年,平均3.8年。膝关节MR检查无关节软骨病变或骨赘形成12,髁间棘骨质增生8例,胫骨平台边缘有少量骨赘形成1例。关节镜下采用改良Outerbridge分级评价关节软骨损伤程度:0级(关节软骨正常)12例,Ⅰ级(有软骨软化和肿胀现象)5例,Ⅱ级(软骨裂纹或轻度破碎,范围小于0.5英寸/12.7mm)3例,Ⅲ级(软骨破裂或剥脱,范围超过0.5英寸/12.7mm)1例。

同种异体半月板移植手术适应证为:年龄18~50岁患者,半月板已切除或无法保留,无严重的关节软骨及软骨下骨病变,无明显的股骨髁或胫骨平台畸形,无膝关节不稳、下肢力线异常或有异常但可被矫正者,无感染及其他外科手术禁忌证。

二、手术方法

(一)同种异体半月板制备

按国家食品药品管理局执行标准GB/T19001和医疗器械行业标准YY/T0287规范,参考美国组织库协会(AATB)原则[4],同种异体半月板供体选自年龄小于50岁的合法捐献者(各项指标达国家献血员要求)。在半月板停止血供12h(冷冻条件下不超过24h)内取材,切取半月板连带周围关节囊及相连的胫骨近端骨骼,蒸馏水高压冲洗后密封于无菌塑料袋内,-80C冷冻4周(降低免疫原性)后置于-30C冷库保存。采用MRI影像测量软件,测量受体半月板长、宽尺寸(图1),以同侧胫骨平台在冠状面和矢状面的长度表示。选择性别、侧别相同,年龄相当,尺寸比受体半月板大5%~15%的供体半月板。将供体半月板逐步解冻,放射辐照灭菌(60Co,25kGy),使之达到体内植入物的国家标准。

于手术台上将供体半月板制成前、后角止点带有直径8mm小块骨栓(内侧半月板)或保留截面8mm×8m骨桥(外侧半月板)的移植材料,并在前、后角处穿不可吸收牵引线备用(图2)。

(二)关节镜下同种异体半月板移植微创手术

采用持续硬膜外麻醉,膝关节前方内外侧常规关节镜手术入路。关节内探查(图3),清理半月板残端,保留约2mm半月板周缘组织到出现点状出血为止。必要时将外侧或内侧副韧带近端止点从股骨髁上截下,以改善关节镜视野,术后用螺钉固定。

1、内侧半月板移植

在关节镜下制作半月板后角骨道:利用膝关节镜定位器,自胫骨结节内侧向半月板后角止点中心钻入导针,以9mm空心钻沿导针钻入制作骨道。制作半月板前角骨道:将一枚导针经关节镜内侧切口钻入半月板前角止点中心,以9mm空心钻沿导针钻入制作盲管骨道。用定位器自胫骨结节内侧向此盲管骨道钻入导针并扩大至3mm(图4)。

将关节镜内侧切口扩大至1.8cm,用导引钢丝将移植半月板前、后角骨栓缝线通过此切口和前、后角骨道引出至胫骨结节内侧,拉紧缝线将半月板带入关节内(图5)。前、后角骨栓分别嵌入前、后角骨道内。关节镜下调整半月板至正常位置,半月板前、后角牵引线末端于胫骨结节内侧打结固定。用全内缝合方式缝合半月板后角2针,其余部位采用由内向外垂直方式缝合约6针,对前角可采用由外向内缝合方式,至半月板固定稳妥为止(图6)。

2、外侧半月板移植

在关节镜监视下,通过膝前方内侧切口,用9mm宽骨凿从半月板前角止点通过外侧髁间棘向半月板后角止点制作骨槽,骨槽截面为9mm×9mm。利用膝关节镜定位器,在骨槽内相当于半月板前、后角止点中心处制作半月板前、后角骨道直径约3mm。采用前叙的方法,将移植半月板前、后角缝线通过前、后角骨道引出,将半月板带入关节内。连接半月板前、后角的骨桥嵌入骨槽内,关节镜下调整半月板至正常位置,牵引线末端打结和半月板缝合操作同上。

(三)术后处理

术后1周内患肢用膝关节支具固定于伸直0位,术后第2天开始股四头肌等长收缩练习,避免患肢负重。1周后在支具保护下行膝关节活动度锻练。术后3周,膝关节尽量达到完全伸直,屈曲限制在60以内。术后6周,膝关节达到完全伸直,屈曲活动度以每周增加10左右的进度逐渐接近90。术后12周,膝关节屈曲活动度接近120,患肢逐渐开始负重练习。术后24周,膝关节活动度应达到正常,除去保护支具正常行走,练习水中运动,但仍避免久蹲、跳跃和快速变向运动。术后36周,开始跑步、骑自行车等轻体力运动。术后48周,恢复各项体育运动。

三、随访方法及评估指标

手术前后膝关节功能采用VAS疼痛评分、Lysholm记分和IKDC分级进行评价。半月板MRI评价标准按Mink和Fischer的方法[5,6]:0级为正常半月板的均匀低信号影;Ⅰ级损伤为球状或不规则点状,未延伸到关节表面的高信号影;Ⅱ级损伤为水平线样未延伸到关节表面的高信号影,可延伸至半月板关节囊连接处;Ⅲ级损伤为延伸到半月板关节面的异常高信号影;Ⅳ级损伤为半月板形状改变或出现碎块。

关节软骨损伤的MRI评价依据Recht的标准[7]:0级,正常关节软骨,或软骨弥漫性均匀变薄,但表面光滑;Ⅰ级,软骨分层结构消失,软骨内出现局限性低信号区,软骨表面光滑;Ⅱ级,软骨表面轮廓轻至中度不规则,软骨缺损深度未达全层厚度的50%;Ⅲ级,软骨表面轮廓重度不规则,软骨缺损深度达全层厚度的50%以上,未见完全剥脱;Ⅳ级,软骨全层剥脱、缺损,软骨下骨暴露。

五、统计学分析

采用SPSS12.0统计软件(SPSS公司),对患者术前和随访时的关节活动度、VAS疼痛评分、Lysholm记分的比较采用配对设计资料t检验,检验水准取双向0.05。对IKDC和软骨损伤分级的比较采用秩和检验X2检验,检验水准取双向0.05。

 

结  果

 

本组全部病例随访6~28个月,平均16.3月,无手术副损伤发生,无感染及需要摘除移植半月板者。术后各项免疫学指标未见异常,无明显异体组织免疫排斥反应。

一、  膝关节功能

膝关节活动度术前均达到完全伸直,术后膝关节伸直度数与术前水平相当。屈曲活动度术前为105~150。(平均121.4。),末次随访为120~150。(平均132.7。),差异无统计学意义(t=1.123,P=0.268)。其中,2例患者术后忽视康复锻炼,随访期间膝关节屈曲活动度(120°,120°)未达术前水平(135°,150°)。1例患者术前膝关节屈曲受限(105°),术后经康复训练屈曲活动度改善(135°)。所有患者随访期间行走功能基本正常(图7)。VAS膝关节疼痛评分、Lysholm记分及IKDC分级结果如表1所示。

 

表1本组病例膝关节功能评价结果

时间

VAS疼痛评分(分)

Lysholm记分(分)

IKDC分级

A

B

C

D

术前

7.0 ± 2.3

64.3 ± 15.7

 

3

11

7

末次随访

3.2 ± 1.3

80.1 ± 19.4

6

10

3

2

统计值

t = 6.591

P = 0.000

t = 2.687

P= 0.011

Hc =21.159

P=0.0003

 

二、MRI表现

本组患者术前均行MR检查,MRI影像均表现为Ⅲ级以上半月板损伤信号影。术后1年MR检查13例, 1例移植半月板前角和2例后角有Ⅰ、Ⅱ级损伤信号影,但无临床症状。其余均外形良好,但有内部信号不均匀现象(图8)。13例MR检查患者术前关节软骨0级6例,Ⅰ级4例,Ⅱ级2例,Ⅲ级1例;术后1年0级5例,Ⅰ级4例,Ⅱ级3例,Ⅲ级1例。术前、术后差异无统计学意义(Hc =0.570,P=0.966)。

三、关节镜检查

本组1例在内侧半月板移植术后3个月行关节镜检查,可观察到移植半月板边缘与关节囊基本愈合,周围滑膜充血;半月板形态完整,边缘锐利,但稳定性稍差,质地较脆(钝头探针正常检查可形成划痕)(图9a)。手术前后关节软骨评价均为OuterbridgeⅡ级。

1例在外侧半月板移植术后9个月行关节镜检查,可观察到移植半月板与关节囊愈合良好,前后角愈合牢固;半月板形态完整,质地偏硬,边缘稍钝(图9b)。手术前后关节软骨评价均为OuterbridgeⅠ级。

1例在外侧半月板移植术后18个月行关节镜检查,可观察到移植半月板与关节囊愈合牢固,形态良好,外观和质地均类似正常半月板。其边缘少许毛糙,于关节镜下稍作修整(图9c)。关节软骨评价为Outerbridge 0级,与术前相同。

 

讨  论

 

一、同种异体半月板的获取和保存

同种异体半月板获取后的保存技术包括四种方法:新鲜保存、低温冷冻、深低温保存和冷冻干燥。新鲜半月板可保持细胞活性[2],但半月板移植后所有细胞均将被受体细胞所替代[3],失去其优越性。另外,新鲜半月板抗原性强,保存时间短,传播疾病风险大,在供体发现、尺寸匹配方面困难较大,现已基本不用[13]。冷冻干燥方法可破坏半月板原有的结构成分,致其紧缩、基质退变,故也不推荐使用。低温冷冻和深低温保存是目前常用的两种方法,其中低温冷冻半月板移植后的临床应用结果接近正常膝关节[3]。通过本组病例,我们认为低温冷冻保存方法较好地保持了半月板的形态特性,操作简单、成本低廉,推荐国内异体半月板组织库采用。

二、同种异体半月板移植的手术技术

同种异体半月板移植可采用切开手术、关节镜辅助和全关节镜下微创手术的方式。全关节镜下微创手术技术创伤小,有利于康复锻炼和功能恢复。其关键步骤如下。

(一)选择大小匹配的同种异体半月板

可通过X线片、CT或MRI测量供体和受体胫骨平台尺寸来确定所需半月板的大小。以往曾依据对侧正常半月板来确定移植半月板大小,但Johnson等[8]指出人体两侧膝关节半月板的大小存在差异。McDermott等[9]的研究证实通过同侧胫骨平台测量来确定半月板大小的方法误差很小。Shaffer等[10]证实通过MRI确定半月板大小比X线片更准确。本组病例采用计算机MRI影像软件测量患侧胫骨平台尺寸作为选择同种异体半月板大小的依据。考虑到同种异体半月板移植后会发生一定程度的皱缩,因此建议选择比受体的尺寸大5%~15%的同种异体半月板 [3]

(二)正确处理原半月板残端

切除半月板残端至半月板滑膜缘出现点状出血为止,应保留少许(约2mm)半月板边缘,以保持关节囊完整,并尽量保存原半月板冠状韧带等稳定结构。本组3例关节镜复检时观察到半月板稳定性稍差。国外也有文献报道了移植半月板外移或疝出关节间隙的不稳定现象 [13]。因此,我们建议术中应尽量保存半月板边缘的稳定结构。

(三)精确固定半月板前、后角

目前普遍采用的半月板前、后角定位方式以半月板前、后角止点中心为准 [13]。半月板前、后角固定的方法可分为保留前、后角止点骨栓(骨桥)固定和缝合前、后角两种。有研究证实保留骨栓(骨桥)的固定方法更接近生理状态[311],故本组病例均采用此种方法。外侧半月板前、后角距离短,通常采用骨桥固定法,使其前、后角距离更加精确;而内侧半月板前、后角距离较长,一般采用骨栓固定方法。

(四)半月板与关节囊紧密缝合

移植半月板与关节囊的缝合一般采用由内向外的缝合技术。我们推荐使用垂直缝合方式,因其较水平缝合方式更有利于半月板与关节囊接触面的紧密对合。我们还建议缝合时交替使用半月板股骨面缝合和胫骨面缝合的方法,可使移植半月板与胫骨平台更加贴服。

三、同种异体半月板移植的术后处理

半月板移植术后的康复过程有很多问题尚未确定,其中关节活动度锻练是主要难题之一。因为膝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良影响。本组病例术后3周内限制膝关节活动范围在伸直0°、屈曲60°以内(尤其对外侧半月板移植者应严格限制),因为膝关节在此范围内活动时半月板几乎不发生移动。术后3个月,膝关节活动范围可不受限制。

关于术后负重时间,有些作者认为1~3周即可早期负重[12],而我们认为相对保守的康复计划更值得提倡。本组病例关节镜复检中可观察到,虽然术后3月移植半月板与关节囊基本愈合,但半月板质地较脆弱,稳定性稍差,易于损伤。因此,过早负重可能导致移植半月板损伤或变性。既往也有文献报道半月板术后早期负重造成不良后果[13]。因此,我们建议术后6~12周内主要在非负重或辅助负重状态下进行关节活动度练习。

四、同种异体半月板移植的结果及存在问题

本组病例近期临床效果满意,患者的疼痛症状、关节功能评价指标均有所改善。术后关节镜检查显示移植半月板成活,形态完整,与周围组织愈合良好。国外的实验研究结果也提示,同种异体半月板移植后受体滑膜细胞可能移行进入移植半月板,替代原半月板软骨细胞,重建软骨基质。来自关节囊滑膜的毛细血管使移植半月板完成再血管化过程,移植半月板可以替代原半月板的大部分功能[14]

本组病例术后1年MRI显示移植半月板内部有信号不均匀现象,部分病例有Ⅰ、Ⅱ度损伤信号;术后关节镜检查也提示移植半月板早期脆性较大,易于损伤。推测这种情况可能与半月板移植后内部结构重建过程有关,即在移植半月板重建软骨基质的过程完成以前,半月板质地较为脆弱,易于损伤。术后18个月关节镜检查中观察到移植半月板外观和质地逐渐接近正常半月板印证了这一推测。

虽然已证实同种异体半月板移植后可以成活并保持形态完整,但关于移植半月板对关节软骨的保护作用目前还不肯定[1517]。有些作者认为同种异体半月板移植对关节软骨有保护作用[2],而另一些作者却持相反意见[16]。本组1例半月板移植术后18个月关节镜检查未发现关节软骨损伤现象,但尚不足以证明同种异体半月板移植对关节软骨有长期保护作用。

与其他同种异体器官移植一样,同种异体半月板移植也涉及免疫排斥问题。但半月板的细胞成分很少,且大部分区域无血液供血,因此半月板是相对无免疫原性,对免疫反应有屏蔽作用的器官。但半月板中少量软骨细胞和胶原仍可表达抗原,引发免疫反应。目前公认的观点是,同种异体半月板移植可能有免疫反应存在,但不足以产生明显不良影响和对移植半月板的排斥反应 [14]。本组病例未观察到明显的免疫排斥反应,但术后关节镜复检观察到滑膜明显充血,部分患者有短期滑膜炎症反应和关节积液现象,可能与同种异体半月板移植引发轻度的免疫反应有关 [1,16]

本组病例结果表明,同种异体半月板移植可一定程度地缓解疼痛,改善功能,移植半月板可以存活。但移植半月板的稳定性重建和术后康复等方面还存在很多问题[18],移植半月板对关节软骨的保护作用也需更长期的随访研究。目前,同种异体半月板移植在我国尚未成为一项标准治疗技术,但鉴于对半月板切除后并发症的防治存在很大困难,此项技术有可能成为半月板切除后缓解骨关节炎症状的一个选择[1418]


 

参考文献

 

1        Sohn DH, Toth AP. Meniscus transplantation. J Knee Surg, 2008, 21(2): 163-172.

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5        Mink JH, Levy T, Crues JV. Tear of the anterior and menisci of the knee: MR imaging evaluations. Radiology,1998,167(3):769-774.

6        Fischer SP, Fox JM, Del Pizzo, et al. Accuracy of diagnoses from magnetic resonance imaging of the knee. J Bone Joint Surg (Am),1991,72 (1):2-10.

7        Recht MP, Kramer J, Marcelis S, et al. Abnormalities of articular cartilage in the knee: analysis of available MR techniques. Radiology, 1993, 187(2): 473-478.

8        Johnson DL, Swenson TM, Livesay GA, et al. Insertion-site anatomy of the human menisci: gross, arthroscopic, and topographical anatomy as a basis for meniscal transplantation. Arthroscopy, 1995, 11(4): 386–394.

9        McDermott IDSharifi F, Bull AM, et al. An anatomical study of meniscal allograft sizing. Knee Surg Sport Traumatol Arthrosc2004,12(2): 130-135.

10    Shaffer B, Kennedy S, Klimkiewicz J, et al. Preoperative sizing of meniscal allografts in meniscal transplantation. Am J Sports Med, 2000, 28(4):524–533.

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12    Yoldas E, Sekiya J, Irrgang J, Fu F, Harner C. Arthroscopically assisted meniscal allograft transplantation with and without combined anterior cruciate ligament reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2003,11(3): 173–182.

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16    Noyes F, Barber-Westin S, Rankin M. Meniscal transplantation in symptomatic patients less than fifty years old. J Bone Joint Surg(Am). 2004, 86(7):1392–1404.

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《中华骨科杂志》是全国排名第一的骨科专业学术期刊,为“中国百种杰出科技期刊”
本文是《中华骨科杂志》刊登的第一篇“半月板移植”论著
 
章亚东   侯树勋   张轶超   罗殿中   衷鸿宾   史亚民   吴闻文
 
作者单位: 100048 北京,解放军总医院第一附属医院(原304医院)骨科

半月板具有稳定膝关节、吸收震荡、分散应力、润滑关节及改善软骨营养等作用,是维持膝关节功能的重要结构。所以半月板损伤后应尽量予以保留和修复。但并非所有的损伤半月板均可修复,如半月板游离缘(白-白区)损伤因缺乏血供不能修复,半月板陈旧性损伤、严重变性或碎裂也难以修复。对此类患者,半月板切除术仍是目前常用的治疗方法。虽可暂时缓解症状,近期疗效较好,但却破坏了膝关节的力学平衡,最终可能导致膝关节不稳、软骨退变和骨关节炎的发生[13]。针对于此,国外有学者尝试对半月板切除患者实施同种异体半月板移植手术,但有关同种异体半月板移植术后关节镜检查和半月板愈合情况的临床研究不多[2,3]。我们2006年以来开展关节镜下微创同种异体半月板移植术,本文回顾性分析这些病例的临床资料,探讨其短期临床疗效及关节镜检查结果。
 
资 料 与 方 法
 
一、一般资料
从2006年1月~2008年7月,对半月板损伤后半月板切除的21例(22)患者行同种异体半月板移植术。其中,男14例(15侧),女7例;年龄19~49岁,平均31.6岁。外侧半月板损伤16例(包括盘状半月板损伤),内侧半月板损伤6例。从半月板切除术至同种异体半月板移植术的间隔时间为0~9年,平均3.8年。膝关节MR检查无关节软骨病变或骨赘形成12,髁间棘骨质增生8例,胫骨平台边缘有少量骨赘形成1例。关节镜下采用改良Outerbridge分级评价关节软骨损伤程度:0级(关节软骨正常)12例,Ⅰ级(有软骨软化和肿胀现象)5例,Ⅱ级(软骨裂纹或轻度破碎,范围小于0.5英寸/12.7mm)3例,Ⅲ级(软骨破裂或剥脱,范围超过0.5英寸/12.7mm)1例。
同种异体半月板移植手术适应证为:年龄18~50岁患者,半月板已切除或无法保留,无严重的关节软骨及软骨下骨病变,无明显的股骨髁或胫骨平台畸形,无膝关节不稳、下肢力线异常或有异常但可被矫正者,无感染及其他外科手术禁忌证。
二、手术方法
(一)同种异体半月板制备
按国家食品药品管理局执行标准GB/T19001和医疗器械行业标准YY/T0287规范,参考美国组织库协会(AATB)原则[4],同种异体半月板供体选自年龄小于50岁的合法捐献者(各项指标达国家献血员要求)。在半月板停止血供12h(冷冻条件下不超过24h)内取材,切取半月板连带周围关节囊及相连的胫骨近端骨骼,蒸馏水高压冲洗后密封于无菌塑料袋内,-80C冷冻4周(降低免疫原性)后置于-30C冷库保存。采用MRI影像测量软件,测量受体半月板长、宽尺寸(图1),以同侧胫骨平台在冠状面和矢状面的长度表示。选择性别、侧别相同,年龄相当,尺寸比受体半月板大5%~15%的供体半月板。将供体半月板逐步解冻,放射辐照灭菌(60Co,25kGy),使之达到体内植入物的国家标准。
于手术台上将供体半月板制成前、后角止点带有直径8mm小块骨栓(内侧半月板)或保留截面8mm×8m骨桥(外侧半月板)的移植材料,并在前、后角处穿不可吸收牵引线备用(图2)。
(二)关节镜下同种异体半月板移植微创手术
采用持续硬膜外麻醉,膝关节前方内外侧常规关节镜手术入路。关节内探查(图3),清理半月板残端,保留约2mm半月板周缘组织到出现点状出血为止。必要时将外侧或内侧副韧带近端止点从股骨髁上截下,以改善关节镜视野,术后用螺钉固定。
1、内侧半月板移植
在关节镜下制作半月板后角骨道:利用膝关节镜定位器,自胫骨结节内侧向半月板后角止点中心钻入导针,以9mm空心钻沿导针钻入制作骨道。制作半月板前角骨道:将一枚导针经关节镜内侧切口钻入半月板前角止点中心,以9mm空心钻沿导针钻入制作盲管骨道。用定位器自胫骨结节内侧向此盲管骨道钻入导针并扩大至3mm(图4)。
将关节镜内侧切口扩大至1.8cm,用导引钢丝将移植半月板前、后角骨栓缝线通过此切口和前、后角骨道引出至胫骨结节内侧,拉紧缝线将半月板带入关节内(图5)。前、后角骨栓分别嵌入前、后角骨道内。关节镜下调整半月板至正常位置,半月板前、后角牵引线末端于胫骨结节内侧打结固定。用全内缝合方式缝合半月板后角2针,其余部位采用由内向外垂直方式缝合约6针,对前角可采用由外向内缝合方式,至半月板固定稳妥为止(图6)。
2、外侧半月板移植
在关节镜监视下,通过膝前方内侧切口,用9mm宽骨凿从半月板前角止点通过外侧髁间棘向半月板后角止点制作骨槽,骨槽截面为9mm×9mm。利用膝关节镜定位器,在骨槽内相当于半月板前、后角止点中心处制作半月板前、后角骨道直径约3mm。采用前叙的方法,将移植半月板前、后角缝线通过前、后角骨道引出,将半月板带入关节内。连接半月板前、后角的骨桥嵌入骨槽内,关节镜下调整半月板至正常位置,牵引线末端打结和半月板缝合操作同上。
(三)术后处理
术后1周内患肢用膝关节支具固定于伸直0位,术后第2天开始股四头肌等长收缩练习,避免患肢负重。1周后在支具保护下行膝关节活动度锻练。术后3周,膝关节尽量达到完全伸直,屈曲限制在60以内。术后6周,膝关节达到完全伸直,屈曲活动度以每周增加10左右的进度逐渐接近90。术后12周,膝关节屈曲活动度接近120,患肢逐渐开始负重练习。术后24周,膝关节活动度应达到正常,除去保护支具正常行走,练习水中运动,但仍避免久蹲、跳跃和快速变向运动。术后36周,开始跑步、骑自行车等轻体力运动。术后48周,恢复各项体育运动。
三、随访方法及评估指标
手术前后膝关节功能采用VAS疼痛评分、Lysholm记分和IKDC分级进行评价。半月板MRI评价标准按Mink和Fischer的方法[5,6]:0级为正常半月板的均匀低信号影;Ⅰ级损伤为球状或不规则点状,未延伸到关节表面的高信号影;Ⅱ级损伤为水平线样未延伸到关节表面的高信号影,可延伸至半月板关节囊连接处;Ⅲ级损伤为延伸到半月板关节面的异常高信号影;Ⅳ级损伤为半月板形状改变或出现碎块。
关节软骨损伤的MRI评价依据Recht的标准[7]:0级,正常关节软骨,或软骨弥漫性均匀变薄,但表面光滑;Ⅰ级,软骨分层结构消失,软骨内出现局限性低信号区,软骨表面光滑;Ⅱ级,软骨表面轮廓轻至中度不规则,软骨缺损深度未达全层厚度的50%;Ⅲ级,软骨表面轮廓重度不规则,软骨缺损深度达全层厚度的50%以上,未见完全剥脱;Ⅳ级,软骨全层剥脱、缺损,软骨下骨暴露。
五、统计学分析
采用SPSS12.0统计软件(SPSS公司),对患者术前和随访时的关节活动度、VAS疼痛评分、Lysholm记分的比较采用配对设计资料t检验,检验水准取双向0.05。对IKDC和软骨损伤分级的比较采用秩和检验X2检验,检验水准取双向0.05。
 
结  果
 
本组全部病例随访6~28个月,平均16.3月,无手术副损伤发生,无感染及需要摘除移植半月板者。术后各项免疫学指标未见异常,无明显异体组织免疫排斥反应。
一、  膝关节功能
膝关节活动度术前均达到完全伸直,术后膝关节伸直度数与术前水平相当。屈曲活动度术前为105~150。(平均121.4。),末次随访为120~150。(平均132.7。),差异无统计学意义(t=1.123,P=0.268)。其中,2例患者术后忽视康复锻炼,随访期间膝关节屈曲活动度(120°,120°)未达术前水平(135°,150°)。1例患者术前膝关节屈曲受限(105°),术后经康复训练屈曲活动度改善(135°)。所有患者随访期间行走功能基本正常(图7)。VAS膝关节疼痛评分、Lysholm记分及IKDC分级结果如表1所示。
 
表1本组病例膝关节功能评价结果
时间
VAS疼痛评分(分)
Lysholm记分(分)
IKDC分级
A
B
C
D
术前
7.0 ± 2.3
64.3 ± 15.7
 
3
11
7
末次随访
3.2 ± 1.3
80.1 ± 19.4
6
10
3
2
统计值
t = 6.591
P = 0.000
t = 2.687
P= 0.011
Hc =21.159
P=0.0003
 
二、MRI表现
本组患者术前均行MR检查,MRI影像均表现为Ⅲ级以上半月板损伤信号影。术后1年MR检查13例, 1例移植半月板前角和2例后角有Ⅰ、Ⅱ级损伤信号影,但无临床症状。其余均外形良好,但有内部信号不均匀现象(图8)。13例MR检查患者术前关节软骨0级6例,Ⅰ级4例,Ⅱ级2例,Ⅲ级1例;术后1年0级5例,Ⅰ级4例,Ⅱ级3例,Ⅲ级1例。术前、术后差异无统计学意义(Hc =0.570,P=0.966)。
三、关节镜检查
本组1例在内侧半月板移植术后3个月行关节镜检查,可观察到移植半月板边缘与关节囊基本愈合,周围滑膜充血;半月板形态完整,边缘锐利,但稳定性稍差,质地较脆(钝头探针正常检查可形成划痕)(图9a)。手术前后关节软骨评价均为OuterbridgeⅡ级。
1例在外侧半月板移植术后9个月行关节镜检查,可观察到移植半月板与关节囊愈合良好,前后角愈合牢固;半月板形态完整,质地偏硬,边缘稍钝(图9b)。手术前后关节软骨评价均为OuterbridgeⅠ级。
1例在外侧半月板移植术后18个月行关节镜检查,可观察到移植半月板与关节囊愈合牢固,形态良好,外观和质地均类似正常半月板。其边缘少许毛糙,于关节镜下稍作修整(图9c)。关节软骨评价为Outerbridge 0级,与术前相同。
 
讨  论
 
一、同种异体半月板的获取和保存
同种异体半月板获取后的保存技术包括四种方法:新鲜保存、低温冷冻、深低温保存和冷冻干燥。新鲜半月板可保持细胞活性[2],但半月板移植后所有细胞均将被受体细胞所替代[3],失去其优越性。另外,新鲜半月板抗原性强,保存时间短,传播疾病风险大,在供体发现、尺寸匹配方面困难较大,现已基本不用[13]。冷冻干燥方法可破坏半月板原有的结构成分,致其紧缩、基质退变,故也不推荐使用。低温冷冻和深低温保存是目前常用的两种方法,其中低温冷冻半月板移植后的临床应用结果接近正常膝关节[3]。通过本组病例,我们认为低温冷冻保存方法较好地保持了半月板的形态特性,操作简单、成本低廉,推荐国内异体半月板组织库采用。
二、同种异体半月板移植的手术技术
同种异体半月板移植可采用切开手术、关节镜辅助和全关节镜下微创手术的方式。全关节镜下微创手术技术创伤小,有利于康复锻炼和功能恢复。其关键步骤如下。
(一)选择大小匹配的同种异体半月板
可通过X线片、CT或MRI测量供体和受体胫骨平台尺寸来确定所需半月板的大小。以往曾依据对侧正常半月板来确定移植半月板大小,但Johnson等[8]指出人体两侧膝关节半月板的大小存在差异。McDermott等[9]的研究证实通过同侧胫骨平台测量来确定半月板大小的方法误差很小。Shaffer等[10]证实通过MRI确定半月板大小比X线片更准确。本组病例采用计算机MRI影像软件测量患侧胫骨平台尺寸作为选择同种异体半月板大小的依据。考虑到同种异体半月板移植后会发生一定程度的皱缩,因此建议选择比受体的尺寸大5%~15%的同种异体半月板 [3]
(二)正确处理原半月板残端
切除半月板残端至半月板滑膜缘出现点状出血为止,应保留少许(约2mm)半月板边缘,以保持关节囊完整,并尽量保存原半月板冠状韧带等稳定结构。本组3例关节镜复检时观察到半月板稳定性稍差。国外也有文献报道了移植半月板外移或疝出关节间隙的不稳定现象 [13]。因此,我们建议术中应尽量保存半月板边缘的稳定结构。
(三)精确固定半月板前、后角
目前普遍采用的半月板前、后角定位方式以半月板前、后角止点中心为准 [13]。半月板前、后角固定的方法可分为保留前、后角止点骨栓(骨桥)固定和缝合前、后角两种。有研究证实保留骨栓(骨桥)的固定方法更接近生理状态[311],故本组病例均采用此种方法。外侧半月板前、后角距离短,通常采用骨桥固定法,使其前、后角距离更加精确;而内侧半月板前、后角距离较长,一般采用骨栓固定方法。
(四)半月板与关节囊紧密缝合
移植半月板与关节囊的缝合一般采用由内向外的缝合技术。我们推荐使用垂直缝合方式,因其较水平缝合方式更有利于半月板与关节囊接触面的紧密对合。我们还建议缝合时交替使用半月板股骨面缝合和胫骨面缝合的方法,可使移植半月板与胫骨平台更加贴服。
三、同种异体半月板移植的术后处理
半月板移植术后的康复过程有很多问题尚未确定,其中关节活动度锻练是主要难题之一。因为膝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良影响。本组病例术后3周内限制膝关节活动范围在伸直0°、屈曲60°以内(尤其对外侧半月板移植者应严格限制),因为膝关节在此范围内活动时半月板几乎不发生移动。术后3个月,膝关节活动范围可不受限制。
关于术后负重时间,有些作者认为1~3周即可早期负重[12],而我们认为相对保守的康复计划更值得提倡。本组病例关节镜复检中可观察到,虽然术后3月移植半月板与关节囊基本愈合,但半月板质地较脆弱,稳定性稍差,易于损伤。因此,过早负重可能导致移植半月板损伤或变性。既往也有文献报道半月板术后早期负重造成不良后果[13]。因此,我们建议术后6~12周内主要在非负重或辅助负重状态下进行关节活动度练习。
四、同种异体半月板移植的结果及存在问题
本组病例近期临床效果满意,患者的疼痛症状、关节功能评价指标均有所改善。术后关节镜检查显示移植半月板成活,形态完整,与周围组织愈合良好。国外的实验研究结果也提示,同种异体半月板移植后受体滑膜细胞可能移行进入移植半月板,替代原半月板软骨细胞,重建软骨基质。来自关节囊滑膜的毛细血管使移植半月板完成再血管化过程,移植半月板可以替代原半月板的大部分功能[14]
本组病例术后1年MRI显示移植半月板内部有信号不均匀现象,部分病例有Ⅰ、Ⅱ度损伤信号;术后关节镜检查也提示移植半月板早期脆性较大,易于损伤。推测这种情况可能与半月板移植后内部结构重建过程有关,即在移植半月板重建软骨基质的过程完成以前,半月板质地较为脆弱,易于损伤。术后18个月关节镜检查中观察到移植半月板外观和质地逐渐接近正常半月板印证了这一推测。
虽然已证实同种异体半月板移植后可以成活并保持形态完整,但关于移植半月板对关节软骨的保护作用目前还不肯定[1517]。有些作者认为同种异体半月板移植对关节软骨有保护作用[2],而另一些作者却持相反意见[16]。本组1例半月板移植术后18个月关节镜检查未发现关节软骨损伤现象,但尚不足以证明同种异体半月板移植对关节软骨有长期保护作用。
与其他同种异体器官移植一样,同种异体半月板移植也涉及免疫排斥问题。但半月板的细胞成分很少,且大部分区域无血液供血,因此半月板是相对无免疫原性,对免疫反应有屏蔽作用的器官。但半月板中少量软骨细胞和胶原仍可表达抗原,引发免疫反应。目前公认的观点是,同种异体半月板移植可能有免疫反应存在,但不足以产生明显不良影响和对移植半月板的排斥反应 [14]。本组病例未观察到明显的免疫排斥反应,但术后关节镜复检观察到滑膜明显充血,部分患者有短期滑膜炎症反应和关节积液现象,可能与同种异体半月板移植引发轻度的免疫反应有关 [1,16]
本组病例结果表明,同种异体半月板移植可一定程度地缓解疼痛,改善功能,移植半月板可以存活。但移植半月板的稳定性重建和术后康复等方面还存在很多问题[18],移植半月板对关节软骨的保护作用也需更长期的随访研究。目前,同种异体半月板移植在我国尚未成为一项标准治疗技术,但鉴于对半月板切除后并发症的防治存在很大困难,此项技术有可能成为半月板切除后缓解骨关节炎症状的一个选择[1418]

 
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