魯 銳， 游洪波

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院骨科，武漢 430030

正常關(guān)節(jié)軟骨主要由軟骨細(xì)胞和細(xì)胞基質(zhì)構(gòu)成，是人體重要的承重結(jié)構(gòu)，它光滑有彈性，能夠最大限度地吸收、緩沖應(yīng)力。由于無(wú)絲分裂的生長(zhǎng)方式和缺乏直接的血液、淋巴液、神經(jīng)等營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，所以關(guān)節(jié)軟骨一旦受損，其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏、再生能力有限、力的吸收作用減弱，關(guān)節(jié)損傷、退變等會(huì)進(jìn)行性加重，這是關(guān)節(jié)炎治療的瓶頸。軟骨損傷會(huì)造成巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響人們的日常生活，常常需要進(jìn)行醫(yī)學(xué)上的干預(yù)。目前臨床上修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨的措施主要有微骨折術(shù)、軟骨下骨板鉆孔術(shù)、自體軟骨細(xì)胞移植術(shù)、自體骨軟骨移植、異體骨軟骨移植等，這些方法臨床效果報(bào)道不一，本文就骨軟骨移植技術(shù)（自體和異體）在臨床上治療軟骨缺損的應(yīng)用及療效作一綜述。

1 骨軟骨移植的研究背景

目前研究認(rèn)為，軟骨損傷后其自身修復(fù)方式有2種，即損傷未累及軟骨下骨時(shí)的軟骨內(nèi)生長(zhǎng)修復(fù)及損傷全層時(shí)的軟骨膜下或軟骨下骨的細(xì)胞生長(zhǎng)修復(fù)，在修復(fù)過(guò)程中，正常軟骨組織、骨髓的間充質(zhì)干細(xì)胞、滑膜源性的間充質(zhì)細(xì)胞或許發(fā)揮著重要作用。

按損傷程度，關(guān)節(jié)軟骨損傷可以分為部分厚度的軟骨缺損（損傷未達(dá)到軟骨鈣化層）和全層厚度的軟骨缺損（損傷下至軟骨鈣化層、破壞了軟骨下骨皮質(zhì)）。按損傷程度的不同，機(jī)體通過(guò)不同細(xì)胞的內(nèi)流或分化機(jī)制來(lái)完成缺損區(qū)軟骨的修復(fù)，但這些修復(fù)的作用有限。據(jù)Shapiro等［1］報(bào)道小于3mm的缺損可以被透明軟骨修復(fù)，大于4mm的軟骨缺損是不能自行修復(fù)的或修復(fù)是不完善的。

當(dāng)前軟骨損傷修復(fù)的研究主要集中在組織移植和細(xì)胞移植兩個(gè)方面。組織移植方法有自體或異體骨軟骨移植、骨膜移植、軟骨膜移植。細(xì)胞移植主要是利用自體或異體骨髓干細(xì)胞、胚胎軟骨細(xì)胞、軟骨膜細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞等在體外進(jìn)行人工構(gòu)建軟骨。細(xì)胞移植方法還處于研究階段，臨床上主要采用的是組織移植方法來(lái)治療軟骨缺損。治療軟骨缺損的方法主要有微骨折術(shù)、軟骨下骨板鉆孔術(shù)、關(guān)節(jié)磨削成形術(shù)、自體軟骨細(xì)胞移植術(shù)、骨膜軟骨膜移植術(shù)、自體或異體骨軟骨移植術(shù)，其治療方法不一，研究者對(duì)它們的療效評(píng)價(jià)也不一致［2］。

其中，骨軟骨移植是將供體區(qū)（自體或異體）骨軟骨植入到受區(qū)（軟骨缺損處）以達(dá)到修復(fù)目的，從而恢復(fù)軟骨的生物化學(xué)和機(jī)械特點(diǎn)。目前臨床上骨軟骨移植選擇的供區(qū)為關(guān)節(jié)的非負(fù)重區(qū)，多為股骨髁的內(nèi)外側(cè)面，每側(cè)可提供3～4cm2的軟骨，所取的骨軟骨柱包括軟骨和軟骨下松質(zhì)骨，并且要求二者緊密結(jié)合、沒有分離，目的是使供體和受區(qū)的軟骨下松質(zhì)骨盡快融合，為移植的軟骨提供必要的血供，另外軟骨柱的長(zhǎng)度取決于受損區(qū)損傷的深度，一般為1～2cm。也有報(bào)道［3］認(rèn)為上脛腓關(guān)節(jié)可提供大于6cm2的軟骨，這為更大面積的軟骨缺損提供了供體來(lái)源。受區(qū)即軟骨缺損處，研究表明［4］缺損區(qū)過(guò)大或過(guò)小的植入孔徑都易導(dǎo)致手術(shù)的失敗，過(guò)大的軟骨柱（直徑＞6mm）易破壞軟骨下松質(zhì)骨，引起供區(qū)不愈合導(dǎo)致骨性關(guān)節(jié)炎，過(guò)小的孔徑會(huì)增加軟骨柱的獲取難度，如軟骨柱容易斷裂，同樣導(dǎo)致移植的失敗。所以，對(duì)較大的軟骨缺損區(qū)，不主張采用單個(gè)軟骨柱植入，而是建議多個(gè)合適大小的骨軟骨柱進(jìn)行并排植入，此時(shí)供區(qū)取材時(shí)骨軟骨之間應(yīng)間隔1～2mm。在歐洲，骨軟骨移植技術(shù)得到了廣泛的開展，Hangody等［5－6］的研究證實(shí)了骨軟骨移植與其他治療方法相比有其優(yōu)越性。近年來(lái)，骨軟骨移植技術(shù)在國(guó)內(nèi)也逐漸開展起來(lái)。

2 自體骨軟骨移植技術(shù)的臨床應(yīng)用

自體骨軟骨移植是目前治療軟骨缺損使用較多的一種方法，Mithoefer等［7］研究發(fā)現(xiàn)自體骨軟骨移植修復(fù)軟骨缺損效果肯定，其骨軟骨柱來(lái)源是患者本身的非負(fù)重區(qū)或非重要關(guān)節(jié)的骨或軟骨，多選自股骨髁的內(nèi)外側(cè)面，也有報(bào)道選擇髕骨及上脛腓骨區(qū)的。

Ho等［8］從2006年12月至2010年12月收集資料，對(duì)4名創(chuàng)傷后橈骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)軟骨缺損患者進(jìn)行了自體骨軟骨移植，供體是在膝關(guān)節(jié)鏡下取自股骨外側(cè)髁，患者平均年齡31歲，術(shù)后隨訪24～68個(gè)月，平均48.5個(gè)月，通過(guò)術(shù)前、術(shù)后的橈腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)、握力、手腕功能性得分、疼痛評(píng)分、工作狀態(tài)、術(shù)后腕關(guān)節(jié)影像學(xué)及二次關(guān)節(jié)鏡檢查等來(lái)評(píng)價(jià)治療效果。根據(jù)患者的末次隨訪結(jié)果，所有患者癥狀明顯改善，疼痛均消失，手腕功能得分從術(shù)前27.5分提升至術(shù)后39分（總分40分），握力從62.6%提高到98.2%，活動(dòng)度從115.5°提高到131.3°。術(shù)后影像學(xué)顯示關(guān)節(jié)間隙正常，患者滿意度高，無(wú)并發(fā)癥。并由此得出：自體骨軟骨移植技術(shù)是治療橈骨遠(yuǎn)端軟骨缺損有效可行的方法。

Cetinkaya等［9］首次報(bào)道了在髖關(guān)節(jié)鏡下對(duì)2例股骨頭軟骨缺損進(jìn)行了逆行自體骨軟骨移植，供體取自股骨內(nèi)側(cè)髁，并進(jìn)行了短期的療效觀察。患者年齡分別是37歲、42歲，術(shù)前髖關(guān)節(jié)疼痛明顯，髖關(guān)節(jié)X線片及MRI顯示股骨頭負(fù)重區(qū)局部軟骨缺損。術(shù)中透視下導(dǎo)向器定位經(jīng)大轉(zhuǎn)子股骨頸鉆孔定位至軟骨缺損區(qū)，修整缺損骨和軟骨邊緣，并沿骨隧道將供體骨軟骨柱逆行植入股骨頭軟骨缺損合適位置。術(shù)后2個(gè)月患者疼痛不適癥狀均消失，術(shù)后1年髖關(guān)節(jié)Harris評(píng)分分別由術(shù)前的56.6分、58.6分提升至87.6分、90分，術(shù)后影像學(xué)隨訪示移植骨軟骨處愈合可。作者認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)治療股骨頭軟骨缺損短期效果顯著，但由于病例稀缺及缺乏長(zhǎng)期的隨訪觀察，無(wú)法統(tǒng)計(jì)分析此種手術(shù)方式對(duì)關(guān)節(jié)退變的影響，所以其長(zhǎng)期療效還有待進(jìn)一步觀察。

Wajsfisz等［10］也報(bào)道了在關(guān)節(jié)鏡下運(yùn)用逆行自體骨軟骨移植治療4例脛骨平臺(tái)軟骨缺損。4例患者3男1女，平均年齡31.2歲，均因運(yùn)動(dòng)受傷，3例外側(cè)脛骨平臺(tái)軟骨缺損，1例內(nèi)側(cè)缺損。術(shù)后平均隨訪53.5個(gè)月（37～66個(gè)月），術(shù)后患者效果均滿意，回歸正常工作和生活，末次隨訪膝關(guān)節(jié)IKDS評(píng)分由術(shù)前的37～66分（平均53.5分）升至術(shù)后的93.1～93.7分（平均95.4分），KOOS評(píng)分也較術(shù)前顯著提高，術(shù)后影像學(xué)檢查顯示移植物與受區(qū)結(jié)合良好，軟骨面平整，達(dá)到預(yù)期目的。并認(rèn)為關(guān)節(jié)鏡下逆行自體骨軟骨移植治療脛骨平臺(tái)軟骨缺損療效顯著，移植物結(jié)合性好，失敗率低，創(chuàng)傷小，值得臨床推廣應(yīng)用。Filardo等［11］對(duì)31例膝關(guān)節(jié)軟骨缺損的年輕、活動(dòng)量大的患者［18男13女，年齡（32±10）歲，BMI（24±3）kg／m2］進(jìn)行了自體骨軟骨移植，隨訪2年期間其各項(xiàng)膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分顯著改善，但存在部分患者術(shù)后出現(xiàn)骨軟骨柱供體區(qū)疼痛等不適，影響了總體的療效，但作者認(rèn)為對(duì)較小的軟骨缺損，該技術(shù)仍是一種不錯(cuò)的選擇方案。

髕骨是人體最大的籽骨，其軟骨也經(jīng)常受到損傷，臨床上對(duì)于髕骨全層軟骨損傷的治療缺乏報(bào)道。近期，Astur等［12］的研究發(fā)現(xiàn)自體骨軟骨移植可用于治療直徑＜2.5cm的髕骨全層軟骨損傷，并且療效顯著，可應(yīng)用于臨床。他們對(duì)33例髕骨全層軟骨損傷進(jìn)行了自體骨軟骨移植并作了2年的隨訪研究，發(fā)現(xiàn)末次隨訪時(shí)所有患者的關(guān)節(jié)功能均得到顯著提升，生活質(zhì)量評(píng)分（Short Form-36life quality score）顯著提高，膝關(guān)節(jié)Lysholm評(píng)分由術(shù)前的57.27分提高到80.76分，Kujala評(píng)分由術(shù)前的54.76分提高到75.18分，F(xiàn)ulkerson評(píng)分由術(shù)前的54.24分提高到術(shù)后的80.42分，術(shù)后2年MRI顯示植入的骨軟骨成功長(zhǎng)入髕骨，髕骨軟骨面平整。

Ollat等［13］對(duì)軟骨損傷患者進(jìn)行了自體鑲嵌式骨軟骨移植（馬賽克技術(shù)），其中79例軟骨骨折，61例剝脫性骨軟骨炎，患者平均年齡31歲，平均缺損面積2.29cm2，術(shù)后平均35周能進(jìn)行體育活動(dòng)，81.8%患者對(duì)術(shù)后效果表示滿意或非常滿意。作者認(rèn)為馬賽克技術(shù)在短中期療效可靠，能快速恢復(fù)軟骨表面，相比關(guān)節(jié)置換更經(jīng)濟(jì)，但受限于供區(qū)的軟骨來(lái)源及其恢復(fù)，比如缺損過(guò)大影響供區(qū)軟骨的恢復(fù)，認(rèn)為“男性、股骨內(nèi)側(cè)髁、剝脫性骨軟骨炎、深小的軟骨缺損及早期手術(shù)”是術(shù)后預(yù)后良好的因素，且股骨內(nèi)側(cè)髁深且小的軟骨缺損是其最好的適應(yīng)證。

Espregueira-Mendes等［14］用來(lái)源于上脛腓聯(lián)合的自體骨軟骨治療31例（22男9女）膝關(guān)節(jié)軟骨病變，平均隨訪110.1個(gè)月，病變的平均面積為3.3 cm2；軟骨缺損部位：股骨內(nèi)側(cè)髁22個(gè)，股骨外側(cè)髁7個(gè)，滑車處1個(gè)，髕骨處1個(gè)。應(yīng)用VAS疼痛量表和Lysholm評(píng)分進(jìn)行臨床評(píng)估，隨訪顯示，平均VAS評(píng)分從47.1降至20.0，Lysholm 評(píng)分從45.7升至85.3分，28例患者表示滿意／非常滿意，術(shù)后18～24個(gè)月膝關(guān)節(jié)MRI顯示較術(shù)前明顯改善，認(rèn)為從上脛腓骨處聯(lián)合獲取自體骨軟骨的馬賽克移植技術(shù)是治療膝關(guān)節(jié)軟骨缺損的有效方法，且供區(qū)沒有出現(xiàn)相關(guān)的并發(fā)癥。

對(duì)于距骨軟骨病變，自體骨軟骨移植技術(shù)多用于軟骨缺損面積大于100～150mm2或囊性骨軟骨病變等。Mike等［15］報(bào)道，在治療距骨較大面積軟骨缺損（＞150mm2）時(shí)，相比骨髓刺激技術(shù)，自體骨軟骨移植技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì)，應(yīng)作為首選治療方法。另外，Haleem等［16］認(rèn)為采用微骨折治療較大面積的距骨軟骨缺損臨床效果欠佳，并對(duì)更大面積距骨軟骨缺損能否采用雙個(gè)骨軟骨柱移植進(jìn)行了研究。對(duì)14例更大面積軟骨缺損［平均缺損面積（208±54）mm2］采用雙個(gè)骨軟骨柱移植，對(duì)28例較小面積缺損的患者［平均缺損面積（74±26）mm2］進(jìn)行了單個(gè)骨軟骨柱移植，2組病例均全部進(jìn)行了至少5年（65～118個(gè)月）的隨訪，采用FAOS評(píng)分及SF-12評(píng)分來(lái)評(píng)估患者術(shù)前術(shù)后情況。與術(shù)前相比，2組病例的不適癥狀均明顯改善，在術(shù)后的功能評(píng)分上二者之間沒有明顯的差異性，認(rèn)為雙骨軟骨柱移植治療大面積軟骨缺損與單個(gè)骨軟骨柱移植治療較小面積的療效相當(dāng)，這為采用自體骨軟骨移植治療更大面積距骨軟骨缺損提供了臨床依據(jù)。

3 同種異體骨軟骨移植技術(shù)的臨床應(yīng)用

自體骨軟骨移植技術(shù)應(yīng)用較廣泛，但由于在供區(qū)取材時(shí)要求高、對(duì)供區(qū)造成損傷且移植物來(lái)源有限，故不適合大面積或廣泛的軟骨病損。而異體骨軟骨易獲取，可避免供區(qū)的軟骨損傷，取材時(shí)選擇的空間更大，能根據(jù)需要制成大小、形狀與缺損區(qū)一致的骨軟骨移植物，有利于受區(qū)的有效愈合，因而國(guó)內(nèi)外學(xué)者將目光轉(zhuǎn)向了異體骨軟骨移植。對(duì)于選用同種異體骨軟骨還是生物型異種骨軟骨移植材料進(jìn)行軟骨缺損區(qū)的修復(fù)，研究認(rèn)為同種異體骨軟骨移植修復(fù)效果更佳。目前開展的同種異體骨軟骨移植有新鮮同種異體骨軟骨移植和冷凍同種異體骨軟骨移植，其主要應(yīng)用在膝關(guān)節(jié)軟骨缺損上。

Raz等［17］對(duì)63例股骨遠(yuǎn)端軟骨缺損（創(chuàng)傷后軟骨缺損者占76%、剝脫性骨軟骨炎占24%）進(jìn)行了新鮮同種異體骨軟骨移植，并進(jìn)行22年的隨訪研究。其病例選取標(biāo)準(zhǔn)為：股骨遠(yuǎn)端軟骨缺損直徑小于3cm、深度小于1cm，年齡小于50歲，且不伴膝關(guān)節(jié)股骨髁退變及多個(gè)關(guān)節(jié)面的損傷。所取用的新鮮同種異體骨軟骨材料為捐贈(zèng)的膝關(guān)節(jié)，均需經(jīng)過(guò)至少72h的細(xì)菌和病毒檢測(cè)，并保存于溶有1g頭孢唑林和5萬(wàn)U桿菌肽的格林溶液中，保存溫度為4℃。63例患者中有5例因變更居住地而失訪，其他58例新鮮同種異體骨軟骨移植患者年齡在11～49歲之間（平均28歲），隨訪時(shí)間15～32年（平均隨訪21.8年）。隨訪期間的58例患者中，13例需進(jìn)一步手術(shù)，3例移植物被去除，9例隨訪期間行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，1例經(jīng)過(guò)多次清創(chuàng)術(shù)后行膝上截肢，3例死于與該研究無(wú)關(guān)的疾病。對(duì)移植物的生存分析發(fā)現(xiàn)，10年、15年、20年、25年移植物的生存率分別是91%、84%、69%和59%，帶移植物生存的患者術(shù)后功能良好，術(shù)后15年膝關(guān)節(jié)HSS評(píng)分平均為86分，并認(rèn)為如若病例數(shù)更大，該評(píng)分將會(huì)更高。由此隨訪研究，他們認(rèn)為新鮮同種異體骨軟骨移植技術(shù)為年輕的大面積股骨遠(yuǎn)端軟骨缺損的患者提供了一個(gè)長(zhǎng)期的解決方案。

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，股骨內(nèi)側(cè)髁的軟骨損傷發(fā)生率明顯高于股骨外側(cè)髁，在對(duì)股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨損傷進(jìn)行同種異體骨軟骨移植時(shí)，由于解剖形態(tài)的不同，在其供體是選擇捐贈(zèng)者的股骨內(nèi)側(cè)髁還是外側(cè)髁的問(wèn)題上，學(xué)術(shù)界存在爭(zhēng)議。Mologne等［18］對(duì)此作了研究，對(duì)股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨缺損的患者進(jìn)行了選擇同種異體股骨內(nèi)側(cè)髁或股骨外側(cè)髁作為移植物的對(duì)照研究，并使用Micro-CT和3D技術(shù)來(lái)觀測(cè)移植物，發(fā)現(xiàn)選擇股骨內(nèi)側(cè)髁或外側(cè)髁在治療股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨缺損的療效沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，并認(rèn)為對(duì)股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨缺損進(jìn)行同種異體骨軟骨移植時(shí)可以選擇供體的股骨外側(cè)髁作為移植物來(lái)源。

雖然新鮮的同種異體骨軟骨移植在臨床上的短中期效果較好，但遠(yuǎn)期存在排斥反應(yīng)、移植物塌陷萎縮、傳播疾病等并發(fā)癥。而冷凍同種異體骨軟骨移植物因排斥反應(yīng)弱、不易傳播疾病及可擇期手術(shù)等優(yōu)點(diǎn)引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，并發(fā)現(xiàn)在移植同時(shí)局部應(yīng)用生長(zhǎng)因子有助于軟骨細(xì)胞分裂合成軟骨基質(zhì)和蛋白多糖，提高修復(fù)率。但生長(zhǎng)因子易被稀釋，難以在局部達(dá)到有效的刺激濃度，如何維持生長(zhǎng)因子局部有效的刺激濃度是需解決的問(wèn)題，其臨床應(yīng)用與否還需進(jìn)一步研究。

4 展望

骨軟骨移植是一門新技術(shù)，相比以往的軟骨治療方法，其臨床療效更佳，為廣大醫(yī)務(wù)工作者所接受，自體與異體骨軟骨移植各具優(yōu)缺點(diǎn)。自體骨軟骨移植技術(shù)一期完成，手術(shù)成本低，無(wú)免疫反應(yīng)及傳播疾病等風(fēng)險(xiǎn)，但存在手術(shù)難度大、技術(shù)要求高、供體來(lái)源有限、受區(qū)與骨軟骨移植物之間存在界限或出現(xiàn)由纖維軟骨組織構(gòu)建的裂隙以及供區(qū)的醫(yī)源性損傷等問(wèn)題，影響患者的預(yù)后；而同種異體骨軟骨移植雖然存在排斥反應(yīng)、傳播疾病、費(fèi)用較高等問(wèn)題，但因能提供完整的軟骨基質(zhì)，不受缺損面積的限制，創(chuàng)傷小，技術(shù)要求低，且長(zhǎng)期隨訪已證實(shí)其是一種有效的治療軟骨缺損的方法，相信隨著異體骨軟骨保存方法的改進(jìn)、排斥反應(yīng)及傳播疾病等風(fēng)險(xiǎn)的降低，同種異體骨軟骨移植技術(shù)將會(huì)有更大的應(yīng)用空間。筆者認(rèn)為，鑒于膝關(guān)節(jié)軟骨缺損的年輕患者呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，考慮到膝關(guān)節(jié)置換假體的使用壽命，為推遲膝關(guān)節(jié)置換時(shí)間，降低醫(yī)療費(fèi)用，骨軟骨移植技術(shù)不失為一種很好的選擇方案。當(dāng)前軟骨缺損修復(fù)的研究熱點(diǎn)是利用組織工程方法獲得穩(wěn)定的自體軟骨細(xì)胞，并與生物膠、凝血酶及磷酸鈣支架結(jié)合制成骨軟骨柱，實(shí)驗(yàn)證明其力學(xué)性能與人體骨軟骨柱基本一致，該技術(shù)創(chuàng)傷小、副作用少且方便使用，或許會(huì)成為未來(lái)治療軟骨缺損的發(fā)展方向［19－20］。

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