馬澤濤 曾 暉 熊 奡 康 斌* 辛 風(fēng) 陶 可

（北京大學(xué)深圳醫(yī)院骨關(guān)節(jié)科，廣東 深圳 518036）

目前修復(fù)與軟骨損傷、剝脫性骨軟骨炎、骨壞死有關(guān)的關(guān)節(jié)軟骨缺損的方法有關(guān)節(jié)鏡下清理成形、鉆孔微骨折、自體骨軟骨移植、同種異體骨軟骨移植、軟骨細(xì)胞移植及組織工程，不同方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。其中自體骨軟骨移植經(jīng)長(zhǎng)期隨訪被證實(shí)是修復(fù)全層軟骨損傷的有效方法[1,2]。

有些關(guān)于移植后活檢和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的報(bào)道稱，在大體及光學(xué)顯微鏡下觀察到骨軟骨移植柱的軟骨細(xì)胞修復(fù)過程不伴有明顯的重塑、增生。相反，有些報(bào)道稱骨軟骨移植術(shù)后可出現(xiàn)軟骨細(xì)胞增生以及部分退化。這些報(bào)道均已描述了骨軟骨移植后軟骨的組織學(xué)改變，在這些報(bào)道里，骨軟骨移植柱從股骨髁獲得，并隨后被原位移植。這些手術(shù)模型被假設(shè)為骨軟骨柱的軟骨表面和缺損區(qū)域完全匹配，但是因?yàn)榄h(huán)形鉆壁的厚度存在，實(shí)際上骨軟骨柱直徑和缺損區(qū)域的直徑并一樣，不同的工具可造成不同的間隙。

因此，我們?cè)O(shè)想骨軟骨柱的大小可能影響骨軟骨移植后移植軟骨的組織學(xué)特性。本實(shí)驗(yàn)的目的在于分析骨軟骨柱大小對(duì)于移植軟骨的組織學(xué)特性的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

采用健康成年新西蘭白兔18只，雌雄不限，體質(zhì)量3.0～4.5kg，飼養(yǎng)環(huán)境溫度18～22℃。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為A、B兩組。兩組動(dòng)物均不限制運(yùn)動(dòng)。手術(shù)前觀察所有動(dòng)物無跛行，雙膝關(guān)節(jié)活動(dòng)正常。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物模型的建立

將兔用3%戊巴比妥鈉，以1mL/kg體重兔耳緣靜脈注射麻醉。兔膝關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)縱行切口，保持髕韌帶完整性，將髕骨翻向外側(cè)，顯露股骨髁。A組：使用自體骨軟骨移植工具（Arthrex，Naples，F(xiàn)L）獲得圓柱形的全厚軟骨缺損（直徑7mm，深度5mm），移除骨軟骨柱之后再放回原位。在這組模型里，移植柱的軟骨表面形狀和周圍軟骨平整，但是因?yàn)榇嬖诃h(huán)形鉆壁的厚度，移植柱的直徑和缺損區(qū)域并不完全一樣。B組：使用跟A組一樣的方法獲得右側(cè)股骨髁骨軟骨缺損的模型，然后從對(duì)側(cè)股骨髁取直徑加大1mm的骨軟骨柱（直徑8mm，深度5mm），然后將其鑲嵌進(jìn)左膝股骨髁骨缺損處，使其緊密匹配，以及關(guān)節(jié)軟骨表面平整。

1.2.2 術(shù)后處理

兩組動(dòng)物術(shù)后均肌注青霉素16萬單位，1天1次，共用藥1周，預(yù)防感染。未用免疫抑制劑，飲食條件相同，不限制運(yùn)動(dòng)。

1.2.3 觀察方法

分別在術(shù)后4、12、24周，從各組隨即選取3只用致死劑量戊巴比妥溶液靜脈注射處死，從膝關(guān)節(jié)截取股骨髁作為標(biāo)本為顯微鏡及組織學(xué)評(píng)估做準(zhǔn)備。將標(biāo)本浸泡于10%的中性福爾馬林溶液7d，用0.25mol/L乙二胺四乙酸磷酸鹽緩沖液脫鈣，分別用70%、80%、90%，100%酒精脫水，石蠟包埋，矢狀面切片，用蕃紅O/固綠染色，然后然后在顯微鏡下觀察。

2 結(jié) 果

2.1 標(biāo)本大體觀察

所有兔子在術(shù)后第二天被放回籠子飼養(yǎng)。手術(shù)切口均沒有發(fā)生感染，并且愈合良好。肉眼觀察，術(shù)后4周，兩組標(biāo)本均可見在骨軟骨柱周圍有圓形缺口。術(shù)后12周及24周，骨軟骨柱周圍的圓形缺口已被填充，移植柱的界限已變得不明顯，并且兩組標(biāo)本的骨軟骨柱與宿主軟管之間的關(guān)節(jié)軟骨表面是平滑和連續(xù)的。

2.2 組織學(xué)光鏡檢查

在A組里，術(shù)后4周的組織學(xué)檢查顯示移植柱的軟骨下骨已經(jīng)愈合，但是出現(xiàn)骨軟骨塊下沉，并且觀察到骨軟骨柱周圍出現(xiàn)纖維組織。移植柱的軟骨比周圍正常軟骨增厚。在高倍鏡下觀察，細(xì)胞密度增加，并且看到軟骨細(xì)胞的胞漿內(nèi)出現(xiàn)液泡。這些組織學(xué)改變?cè)谛g(shù)后8周、24周時(shí)更加明顯。在B組里，術(shù)后4周時(shí)觀察到骨軟骨柱的軟骨下骨已經(jīng)愈合，沒有出現(xiàn)下沉。雖然可以檢查到在術(shù)后4周骨軟骨塊四周有一縫隙，但是移植柱的關(guān)節(jié)軟骨在整個(gè)術(shù)后階段與宿主軟骨對(duì)比沒有出現(xiàn)明顯變化。移植軟骨的厚度、細(xì)胞密度、以及生物學(xué)形態(tài)均顯示正常。術(shù)后8周、12周時(shí)，縫隙逐漸變小，移植軟骨厚度、細(xì)胞密度、生物學(xué)形態(tài)均無明顯變化。

3 討 論

關(guān)節(jié)軟骨是組成活動(dòng)關(guān)節(jié)面的彈性負(fù)重組織，其缺損的修復(fù)一直是骨科領(lǐng)域的難題之一，由于關(guān)節(jié)軟骨缺少血液供應(yīng)和神經(jīng)支配，創(chuàng)傷性的缺損或關(guān)節(jié)炎引起的關(guān)節(jié)軟骨缺損不能夠自身修復(fù)，自然愈合往往以纖維軟骨和纖維組織修復(fù)，后者的生物力學(xué)性能和耐用性與透明軟骨相去甚遠(yuǎn)，遠(yuǎn)不能滿足生理負(fù)荷的需要，導(dǎo)致關(guān)節(jié)早期出現(xiàn)退變[2]。

自體骨軟骨移植的重建過程已經(jīng)被闡述。移植物的愈合受多種因素影響，所以生物學(xué)及生物力學(xué)環(huán)境的不同可造成各家報(bào)告結(jié)果的不同。雖然長(zhǎng)骨骨折的典型愈合方式為軟骨內(nèi)化骨、膜內(nèi)化骨，但是存在骨折端加壓及固定時(shí)骨折直接通過哈弗管重建而愈合，達(dá)到一期愈合，而不是通過骨痂愈合。因?yàn)樵贐組里較大的移植柱比A組能獲得更大穩(wěn)定性，所以B組的愈合方式為一期愈合。移植骨軟骨柱的營(yíng)養(yǎng)部分來自周圍的軟骨、軟骨下骨以及關(guān)節(jié)液，骨軟骨柱植入時(shí)，通過“壓配”使移植的軟骨下骨達(dá)到牢固固定。

本研究通過使用比缺損區(qū)域直徑大1mm的骨軟骨柱移植，發(fā)現(xiàn)修復(fù)軟骨的大體觀和光鏡下組織結(jié)構(gòu)與正常關(guān)節(jié)軟骨無明顯差異，保留了透明軟骨的組織學(xué)特征。

在臨床上對(duì)于股骨髁軟骨缺損，自體體骨軟骨移植是非常有用的外科治療方法。目前有不同的骨軟骨移植工具可供選擇，對(duì)大多數(shù)工具，我們建議使用稍大骨軟骨柱（直徑約增大1m）以便能獲得更牢固的結(jié)合。本研究揭示了在自體骨軟骨移植過程中較大的骨軟骨柱對(duì)于保留軟骨的組織學(xué)特性起了重要的作用。

[1]李海鵬,劉玉杰,劉智.同種異體骨軟骨移植修復(fù)軟骨損傷的研究進(jìn)展[J].中國(guó)矯形外科雜志,2009,17(12):912-914.

[2]伏治國(guó),瞿玉興.關(guān)節(jié)鏡下自體鑲嵌式骨軟骨移植修復(fù)膝關(guān)節(jié)股骨髁軟骨缺損[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2011,27(22):4094-4096.