王瑞松，全 健，李 銳，王彥鵬，黃小強(qiáng)，殷繼超，劉瑞宇，楊利學(xué)，董 琪，賀利軍

(1.西安市第五醫(yī)院骨科，陜西 西安 710082；2.陜西省中醫(yī)醫(yī)院骨傷科，陜西 西安 710003；3.西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科，陜西 西安 710004；4.陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院骨科，陜西 咸陽 712000)

納米微骨折骨髓刺激增強(qiáng)術(shù)是保膝治療的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是近幾年軟骨修復(fù)領(lǐng)域興起的一項(xiàng)熱門新技術(shù)。它是在傳統(tǒng)微骨折技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新、優(yōu)化、改進(jìn)發(fā)展而來的，繼承了傳統(tǒng)微骨折技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)了技術(shù)的缺陷。關(guān)節(jié)鏡下納米微骨折骨髓刺激增強(qiáng)術(shù)治療膝骨性關(guān)節(jié)炎(Knee osteoarthritis，KOA)軟骨損傷，具有微創(chuàng)、操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低及見效快等優(yōu)勢(shì)[1]。體外沖擊波治療(Extracorporeal shock wave therapy，ESWT)是一種無創(chuàng)治療方式，對(duì)骨肌系統(tǒng)疾病安全有效，在納米微骨折術(shù)后可持續(xù)提供軟骨再生所需要的生長(zhǎng)因子[2]。本研究觀察關(guān)節(jié)鏡下納米微骨折骨髓刺激增強(qiáng)術(shù)聯(lián)合ESWT治療KOA軟骨損傷臨床效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019年6月至2020年10月就診于我院骨科的KOA軟骨損傷患者72例，隨機(jī)分為治療組和對(duì)照組，各36例。兩組患者一般資料比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)，見表1。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨科學(xué)分會(huì)制定的《骨關(guān)節(jié)炎診療指南(2018年版)》關(guān)于膝骨關(guān)節(jié)炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]；年齡40～60歲；MRI顯示股骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面軟骨缺損≤3.0 cm2；術(shù)前行MRI或關(guān)節(jié)鏡檢查與評(píng)估，國(guó)際軟骨修復(fù)協(xié)會(huì)(ICRS)分型軟骨損傷Ⅱ-Ⅳ度[4]；患者及家屬同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：軟骨缺損>3 cm2；關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形(內(nèi)、外翻畸形角度>30°)；嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥；同側(cè)膝關(guān)節(jié)周圍骨折或術(shù)后；對(duì)側(cè)肢體功能障礙；炎癥性關(guān)節(jié)炎(感染期)；腫瘤所致軟骨損傷；合并嚴(yán)重肝功能異常或腎功能障礙；合并嚴(yán)重心、腦、肺疾病等；有精神疾患不能配合手術(shù)及術(shù)后康復(fù)者[5]。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 治療方法

1.2.1 治療組：麻醉滿意后，患者仰臥位，常規(guī)消毒鋪無菌巾，在關(guān)節(jié)鏡下行膝關(guān)節(jié)探查術(shù)，明確軟骨缺損面積及形態(tài)。關(guān)節(jié)清理術(shù)后取除松動(dòng)軟骨，清除鈣化軟骨層，修整缺損邊緣，用直徑1 mm克氏針進(jìn)行軟骨下骨微骨折鉆孔，間距2～3 mm，直徑1 mm，限深13 mm。垂直于軟骨面勻速鉆孔，孔洞垂直、獨(dú)立，刺激骨髓，出針后骨髓液滲出。骨髓液中有豐富的骨髓干細(xì)胞和促軟骨生長(zhǎng)因子，可分化成纖維軟骨細(xì)胞，黏附、填充軟骨缺損區(qū)域，修復(fù)軟骨缺損[5]。術(shù)畢沖洗縫合，無菌敷料包扎。

1.2.2 對(duì)照組：麻醉生效后消毒鋪巾，在關(guān)節(jié)鏡下探查清理膝關(guān)節(jié)后采用微骨折器(錐形)在軟骨缺損區(qū)域鉆孔，間距3 mm，最大直徑2 mm，深度3 mm。術(shù)畢沖洗縫合，無菌敷料包扎。

1.2.3 術(shù)后處理：兩組術(shù)后均給予預(yù)防感染、改善循環(huán)、促進(jìn)骨愈合等對(duì)癥治療。術(shù)后第2天兩組患者均行ESWT治療：采用體外沖擊波治療儀(DJO FRANCE SAS公司)對(duì)患膝關(guān)節(jié)軟骨缺損側(cè)治療，能流密度0.2 mJ/mm2，沖擊頻率10 Hz，壓強(qiáng)300 kPa，沖擊2000次，1次/周，共3次。兩組患者均于術(shù)后第1天開始循序漸進(jìn)不負(fù)重關(guān)節(jié)功能鍛煉，3周后部分負(fù)重功能鍛煉，8周后負(fù)重行走，12周后正?；顒?dòng)。

1.3 觀察指標(biāo) ①比較兩組臨床療效以及術(shù)后復(fù)發(fā)、軟骨修復(fù)達(dá)標(biāo)及關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況。臨床療效判定標(biāo)準(zhǔn)：軟骨完全愈合為痊愈；軟骨愈合面積愈合≥80%為顯效；軟骨愈合面積愈合≥50%為有效；軟骨愈合面積<50%或軟骨缺損面積擴(kuò)大等為無效[6]?？傆行?(痊愈+顯效+有效)例數(shù)/總例數(shù)×100%。②比較兩組患者治療前后血沉(ESR)、C-反應(yīng)蛋白(CRP)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平。③比較兩組患者術(shù)后美國(guó)特種外科醫(yī)院膝關(guān)節(jié)功能量表(HSS)評(píng)分及膝關(guān)節(jié)疼痛視覺模擬量表(VAS)評(píng)分。HSS總分100分，包括功能、活動(dòng)度、疼痛、屈曲畸形、穩(wěn)定性和肌力幾部分。VAS總分10分，無痛計(jì)0分；輕度疼痛，可以忍受，計(jì)1～3分；中度疼痛，計(jì)4～6分；劇烈疼痛，忍受有限，計(jì)7～10分；疼痛不可忍受，計(jì)10分[7]。④比較兩組患者不良反應(yīng)發(fā)生情況。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者臨床療效比較 見表2。治療組總有效率(97.22%)與對(duì)照組總有效率(61.11%)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 兩組患者臨床療效比較[例(%)]

2.2 兩組患者術(shù)后復(fù)發(fā)、軟骨修復(fù)達(dá)標(biāo)及關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況比較 根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)外科學(xué)會(huì)外科功能評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[6]：隨訪6～12個(gè)月，治療組術(shù)后無復(fù)發(fā)，軟骨修復(fù)達(dá)標(biāo)35例(97.22%)，關(guān)節(jié)功能恢復(fù)36例(100%)；對(duì)照組術(shù)后復(fù)發(fā)15例(41.67%)，軟骨修復(fù)達(dá)標(biāo)22例(61.11%)，關(guān)節(jié)功能恢復(fù)27例(75.00%)。治療組術(shù)后復(fù)發(fā)、軟骨修復(fù)達(dá)標(biāo)及關(guān)節(jié)功能恢復(fù)優(yōu)于對(duì)照組(均P<0.05)。

2.3 兩組患者治療前后ESR、CRP、IL-1β、TNF-α水平比較 見表3。與術(shù)前比較，兩組ESR、CRP、IL-1β、TNF-α水平均降低，且治療組低于對(duì)照組(均P<0.05)。

表3 兩組患者治療前后ESR、CRP、IL-1β、TNF-α水平比較

2.4 兩組患者術(shù)后HSS、VAS評(píng)分比較 見表4。兩組術(shù)前HSS、VAS評(píng)分比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)。治療組術(shù)后1、3個(gè)月HSS評(píng)分高于對(duì)照組，VAS評(píng)分低于對(duì)照組(均P<0.05)。

表4 兩組患者術(shù)后HSS、VAS評(píng)分比較(分)

2.5 兩組患者不良反應(yīng)發(fā)生情況比較 見表5。治療組不良反應(yīng)總發(fā)生率低于對(duì)照組(P<0.05)。

表5 兩組患者不良反應(yīng)發(fā)生情況比較[例(%)]

3 討 論

膝關(guān)節(jié)軟骨損傷是臨床常見的骨科疾病之一，損傷后出現(xiàn)關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)功能障礙，嚴(yán)重影響患者的工作與生活質(zhì)量[8]。在臨床實(shí)踐中，多數(shù)老年OA患者選擇人工關(guān)節(jié)置換治療；對(duì)于30～50歲的患者，根據(jù)關(guān)節(jié)損傷機(jī)制以及損傷程度選擇適合的綜合保膝治療方案。

軟骨損傷后自我修復(fù)能力差是由關(guān)節(jié)軟骨無血管和軟骨細(xì)胞低分裂的特性所決定的[9]。轉(zhuǎn)錄生長(zhǎng)因子β(TGF-β)超家族、纖維原細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)家族、IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等在軟骨損傷后均參與調(diào)節(jié)軟骨的生成[10]。關(guān)節(jié)軟骨缺損后，疼痛刺激滑膜細(xì)胞釋放炎性細(xì)胞因子，骨膜細(xì)胞會(huì)誘發(fā)慢性炎癥，關(guān)節(jié)液內(nèi)TNF-α、IL-1β水平越高，關(guān)節(jié)癥狀越嚴(yán)重[11]。目前臨床中軟骨修復(fù)的方法很多，在疾病發(fā)展的早期，藥物關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射、物理治療、中西醫(yī)藥內(nèi)服外治等保守治療可緩解臨床癥狀，但不能修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨，不能促進(jìn)軟骨再生[12]。臨床實(shí)踐證明，富含血小板血漿、間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)、生長(zhǎng)因子等優(yōu)于基礎(chǔ)藥物治療[13]。在骨外科手術(shù)治療領(lǐng)域，軟骨修復(fù)措施主要有微骨折術(shù)、軟骨細(xì)胞移植術(shù)、骨軟骨移植術(shù)等，微骨折術(shù)手術(shù)適應(yīng)證是軟骨缺損小于3 cm2，軟骨細(xì)胞移植或骨軟骨移植手術(shù)治療適用于軟骨缺損3～4 cm2者[14]。納米微骨折骨髓刺激增強(qiáng)術(shù)有著其他手術(shù)及藥物治療不可替代的作用，是軟骨再生的關(guān)鍵技術(shù)之一。本研究在傳統(tǒng)微骨折技術(shù)基礎(chǔ)上創(chuàng)新使用納米微骨折骨髓刺激新術(shù)式，將生物機(jī)械性能與微骨折術(shù)再生能力相結(jié)合，不但穩(wěn)定骨髓血凝塊，還提供MSC黏附、增殖和軟骨組織修復(fù)微環(huán)境[15]。但是因?yàn)樾g(shù)后軟骨修復(fù)所需要的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和生長(zhǎng)因子不能得到持續(xù)供給，因此本研究采用關(guān)節(jié)鏡下納米微骨折骨髓刺激增強(qiáng)術(shù)聯(lián)合沖擊波治療膝關(guān)節(jié)軟骨損傷，以持續(xù)提供骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和生長(zhǎng)因子。

本研究中，在關(guān)節(jié)軟骨缺損裸露區(qū)上鉆孔后，孔洞中的血凝塊能夠提供纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)支架，釋放間質(zhì)干細(xì)胞，刺激、誘導(dǎo)TGF-β3因子軟骨化，遷移并增殖透明軟骨樣軟骨組織，分化成透明軟骨樣纖維軟骨，其生物力學(xué)特性、穩(wěn)定性非常接近透明軟骨[16]。若要提高療效，關(guān)鍵在于提高軟骨缺損處骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMMSCs)水平及其周圍基質(zhì)成分含量，提供MSC分化與生長(zhǎng)所需微環(huán)境，誘導(dǎo)透明軟骨形成[17]。BMMSCs是成骨細(xì)胞前體，可促進(jìn)成骨和軟骨再生，刺激軟骨缺損的多層修復(fù)。BMMSCs從骨髓遷移至骨表面，黏附、分化、產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)進(jìn)行立體修復(fù)[18]。在軟骨缺損區(qū)域?qū)浌窍鹿沁M(jìn)行有效骨髓刺激，網(wǎng)格狀微骨折線有利于BMMSCs、生長(zhǎng)因子、相關(guān)蛋白等的滲出，血凝塊的黏附，促進(jìn)分化成為纖維軟骨組織，從而達(dá)到修復(fù)軟骨的目的。BMMSCs促進(jìn)OA軟骨修復(fù)有明顯優(yōu)勢(shì)[19]。納米微骨折術(shù)聯(lián)合ESWT治療使納米級(jí)的微骨折孔洞中持續(xù)滲出骨髓液，源源不斷地提供BMMSCs和生長(zhǎng)因子，以促進(jìn)修復(fù)軟骨。李宏宇等[20]研究提示，ESWT通過降低關(guān)節(jié)內(nèi)NO水平及軟骨細(xì)胞凋亡來延緩KOA進(jìn)展。納米微骨折術(shù)刺激骨髓釋放充足的自體BMMSCs，ESWT持續(xù)刺激釋放BMMSCs，促進(jìn)關(guān)節(jié)表面骨軟骨的再生修復(fù)[21]。

軟骨再生技術(shù)的研究是一項(xiàng)意義重大工程，目前沒有一個(gè)完美的、永久性修復(fù)軟骨缺損的手術(shù)治療方法。本研究在關(guān)節(jié)鏡下應(yīng)用納米微骨折骨髓刺激增強(qiáng)術(shù)聯(lián)合沖擊波治療膝骨關(guān)節(jié)軟骨缺損，術(shù)中獲得了最大的有效骨髓刺激量，最大限度地釋放了BMMSCs和生長(zhǎng)因子；術(shù)后ESWT誘導(dǎo)MSC的增殖、分化，持續(xù)提供BMMSCs和軟骨生長(zhǎng)因子，加速了軟骨修復(fù)進(jìn)程，緩解了關(guān)節(jié)疼痛，改善了關(guān)節(jié)功能，臨床效果顯著。

綜上所述，關(guān)節(jié)鏡下納米微骨折骨髓刺激增強(qiáng)術(shù)聯(lián)合ESWT治療KOA軟骨損傷治療效果顯著，操作簡(jiǎn)單，微創(chuàng)安全，患者恢復(fù)快，是中青年軟骨損傷患者人工關(guān)節(jié)置換前的理想選擇之一。本研究?jī)?yōu)勢(shì)在于：①采用關(guān)節(jié)鏡下納米微骨折骨髓刺激增強(qiáng)術(shù)，均勻鉆孔深入骨髓，避免了骨小梁的壓縮，骨髓液均勻滲出，BMMSCs充分遷移、增殖、分化，為纖維軟骨形成提供纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)支架。②ESWT治療持續(xù)改善微骨折術(shù)后軟骨修復(fù)的微環(huán)境，有利于軟骨再生，顯著提高軟骨修復(fù)的效率。雖然目前干細(xì)胞技術(shù)和軟骨支架技術(shù)等組織工程在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)領(lǐng)域取得了前所未有的突破，但是目前沒有任何一種技術(shù)能夠改變關(guān)節(jié)軟骨的自然結(jié)構(gòu)和成分。本研究也存在不足之處：①軟骨修復(fù)術(shù)后再生的纖維軟骨比原始透明軟骨的機(jī)械穩(wěn)定性差，本項(xiàng)技術(shù)不能改變關(guān)節(jié)軟骨的自然結(jié)構(gòu)和成分。②缺乏術(shù)后多次MRI以及關(guān)節(jié)鏡復(fù)查等客觀臨床療效評(píng)價(jià)。期望未來的研究能從模擬軟骨成分、構(gòu)造關(guān)節(jié)軟骨的結(jié)構(gòu)出發(fā)，以組織工程學(xué)、生物化學(xué)、骨生物力學(xué)等專業(yè)角度更深入地研究關(guān)節(jié)軟骨再生技術(shù)。