顏斌 敖英芳 龔熹 王永健 王健 王海軍 程繼紅張繼英 江東 余家闊
1 北京大學(xué)第三醫(yī)院運動醫(yī)學(xué)研究所(北京100191)
2 江蘇揚州東方醫(yī)院骨科
半月板是膝關(guān)節(jié)的重要結(jié)構(gòu),具有填充間隙、潤滑關(guān)節(jié)、穩(wěn)定關(guān)節(jié)、營養(yǎng)軟骨等作用[1]。由于半月板的血供及組織學(xué)特點,損傷后難以自行修復(fù)。 盡管部分半月板損傷可以通過縫合來保留其完整性, 但當(dāng)撕裂范圍廣泛破壞了整體半月板的穩(wěn)定時,須行半月板切除。半月板全切除術(shù)后會加速軟骨損傷和膝關(guān)節(jié)退變, 增加骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率[2]。采用同種異體半月板移植術(shù)不失為一種有效方法,術(shù)后中期臨床療效良好[3],但關(guān)于其軟骨保護的報道較少。 本研究通過對行同種異體半月板移植術(shù)和半月板切除術(shù)的患者進行40個月以上的對比隨訪,評估中期療效,并探討半月板移植對軟骨的保護作用。
2005年6月至2009年8月,16例半月板切除術(shù)后患者接受18個同種異體半月板移植術(shù)(移植組),以同期接受半月板切除的20例患者作為對照(切除組)。 兩組患者基本情況見表1,性別、年齡、側(cè)別、伴隨手術(shù)等參數(shù)兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義,具有可比性。
病例納入標(biāo)準:年齡小于50歲;力線基本正常(≤± 3°);關(guān)節(jié)穩(wěn)定或術(shù)中同時糾正關(guān)節(jié)穩(wěn)定性;關(guān)節(jié)無退變或大面積軟骨損傷。 移植組患者中有10例在半月板切除術(shù)后平均35個月出現(xiàn)患側(cè)關(guān)節(jié)間隙疼痛或腫脹,繼而接受半月板移植,另8例在半月板切除同時行半月板移植;切除組患者術(shù)前癥狀、體征和核磁共振成像(MRI)確診為半月板撕裂且術(shù)中判斷無法保留,行一側(cè)半月板全切術(shù)。 排除標(biāo)準: 有嚴重膝關(guān)節(jié)滑膜病變;有嚴重關(guān)節(jié)退變或大面積軟骨損傷;力線不正;關(guān)節(jié)嚴重不穩(wěn)定且無法糾正;雙側(cè)半月板均切除;另一側(cè)膝關(guān)節(jié)有嚴重外傷或手術(shù)史。
表1 兩組患者術(shù)前情況對比
移植組: 所選移植物由北京運康恒業(yè)生物技術(shù)有限公司提供[國食藥監(jiān)械(準)字2006第3461046號]。內(nèi)側(cè)半月板不帶骨塊,外側(cè)半月板帶連有前后角骨塊。 手術(shù)由同一術(shù)者完成,術(shù)前采用Pollard等[4]介紹的方法結(jié)合CT和MRI進行半月板尺寸匹配。 術(shù)中先進行關(guān)節(jié)鏡探查,軟骨和滑膜清理。 如果半月板尚有邊緣將其打磨、新鮮化,保留1~2 mm滑膜緣以便移植物固定。 根據(jù)殘余的前后角或骨性標(biāo)志定位前后角位置, 在前交叉韌帶定位器引導(dǎo)下鉆取骨道,5號線穿入固定前后角。1~2針Outside-in縫合固定半月板前體部,3~4針Fast-fix縫合固定半月板體部及后角。如果沒有半月板邊緣殘留,需用錨釘將移植物上的半月板脛骨韌帶固定在脛骨上,從而完成半月板脛骨韌帶重建。 共有6例患者同時行前交叉韌帶重建,移植物為自體腘繩肌腱。
切除組:半月板切除術(shù)也均在關(guān)節(jié)鏡下進行,軟骨和滑膜清理后,判斷半月板嚴重撕裂難以保留,遂行一側(cè)半月板全切術(shù)。 共有8例患者同時行前交叉韌帶重建。
半月板移植患者術(shù)后前4周夾板伸直位固定,每日進行兩次0~100°被動活動, 患肢不能負重;4~6周患肢部分負重,關(guān)節(jié)活動度達到120°;6周開始完全負重;6~9個月恢復(fù)正常運動。 單純半月板切除患者術(shù)后前3天加壓包扎,之后開始關(guān)節(jié)活動度練習(xí),術(shù)后1個月恢復(fù)正常運動; 伴有前交叉韌帶重建患者按照韌帶術(shù)后康復(fù)方案進行。
臨床評估采用IKDC評分[5]、Lysholom評分、Tegner評分[6]、VAS評分[7]、單腿跳等。 影像學(xué)評估采用X線和MRI。通過雙下肢全長位X線測量比較力線;通過雙膝正側(cè)位X線比較患者術(shù)前及術(shù)后、 健側(cè)和患側(cè)膝關(guān)節(jié)間隙變化;通過Kellgren -Laurence (K-L)分級評分[8]比較術(shù)前、術(shù)后關(guān)節(jié)退變及進展情況;通過MRI軟骨Yulish分級評分[9]比較術(shù)前、術(shù)后軟骨損傷及進展情況。
采用SPSS12.0軟件系統(tǒng)。 計量資料符合正態(tài)分布時用± s 表示,采用兩獨立樣本t 檢驗,不符合正態(tài)分布時用x(最小值-最大值)表示,采用Mann Whitney U檢驗;計數(shù)資料采用卡方檢驗,P < 0.05為差異有顯著性。
兩組患者均接受40個月以上的隨訪,隨訪時間、術(shù)前IKDC評分、Lysholom評分、Tegner評分、VAS評分無顯著性差異(表1)。 術(shù)后兩組患者均無感染,無關(guān)節(jié)間隙疼痛、腫脹、交鎖、彈響及不穩(wěn)表現(xiàn)。查體關(guān)節(jié)間隙無壓痛, 搖擺試驗及麥氏征均為陰性。 兩組患者的臨床評分、單腿跳等無顯著性差異(P > 0.05,表2)。
表2 兩組患者術(shù)后臨床評估比較
切除組患者術(shù)前和術(shù)后關(guān)節(jié)間隙變窄的程度大于移植組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05)。 切除組患者術(shù)前K-L分級明顯低于移植組(P < 0.05),但術(shù)后K-L分級及術(shù)后與術(shù)前的差值均明顯高于移植組 (P <0.05)(表3)。 術(shù)前兩組患者MRI軟骨Yulish分級無明顯差異(P >0.05),但移植組術(shù)后MRI軟骨分級及術(shù)后與術(shù)前的差值均明顯低于切除組(P < 0.05,表3)。
表3 兩組患者影像學(xué)評估比較
半月板切除術(shù)是早期治療半月板損傷的常用手術(shù)方式,但生物力學(xué)研究和動物實驗均顯示,半月板切除后,其重新分布壓力的作用消失,應(yīng)力集中,繼而發(fā)生膝關(guān)節(jié)退行性改變。 膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)半月板切除術(shù)后能增加100%的應(yīng)力, 外側(cè)半月板切除術(shù)后能增加200%~300%的應(yīng)力,因此,半月板切除會加速膝關(guān)節(jié)退變[10]。Krause等[11]也認為半月板切除后,膝關(guān)節(jié)的生物應(yīng)力發(fā)生了變化,引起膝關(guān)節(jié)負荷傳導(dǎo)紊亂,也可導(dǎo)致晚期發(fā)生骨性關(guān)節(jié)炎。 另一項長達40年的研究表明,半月板全切術(shù)后患者較同齡其他患者行關(guān)節(jié)置換的幾率增加132倍[2]。本研究中,切除組患者術(shù)后平均54個月的影像學(xué)評估顯示,患側(cè)膝關(guān)節(jié)已經(jīng)有增生硬化表現(xiàn),關(guān)節(jié)間隙較術(shù)前變窄,Yulish評分表明軟骨損傷也明顯重于移植組。因此,雖然半月板切除術(shù)后的患者沒有明顯的臨床癥狀,但其關(guān)節(jié)退變和軟骨損傷都已發(fā)生,且進展的程度明顯高于移植組患者。 這很可能影響患者長期的關(guān)節(jié)功能和生活質(zhì)量, 并增加骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)生和關(guān)節(jié)置換的幾率。 移植組患者關(guān)節(jié)僅發(fā)生了輕度的退變,軟骨損傷進展緩慢,這與Lubowitz等[12]研究結(jié)果相近,他們的研究也表明, 半月板移植術(shù)后5年以內(nèi)患者的關(guān)節(jié)退變不明顯。 對關(guān)節(jié)軟骨的保護是半月板移植的重要目的,也是評估半月板移植長期效果的重要指標(biāo)。關(guān)于半月板移植術(shù)后關(guān)節(jié)退變和軟骨損傷的研究還較少,本研究結(jié)果表明,半月板移植能夠保護關(guān)節(jié)軟骨,延緩關(guān)節(jié)退變。
部分患者在半月板切除術(shù)后會出現(xiàn)關(guān)節(jié)間隙反復(fù)腫脹、疼痛等臨床表現(xiàn)。這與半月板缺失后關(guān)節(jié)匹配不良、滑膜增生、軟骨退變等有關(guān)。 同種異體半月板移植可以恢復(fù)半月板的完整性, 從而填充這一間隙。 自從1984年第一例同種異體半月板移植開展以來, 已經(jīng)有很多半月板移植術(shù)后隨訪的報道[3,13-16],癥狀和功能改善是其主要的臨床效果。本研究的臨床隨訪表明,半月板移植后,患者術(shù)前的疼痛、腫脹等癥狀明顯改善。 不過,正如其他臨床報道和很多臨床醫(yī)生的經(jīng)驗?zāi)菢?,半月板移植后的關(guān)節(jié)功能和臨床評分與半月板切除術(shù)后沒有明顯差異, 也有部分醫(yī)生就此懷疑半月板移植的必要性。然而,多種因素可能造成兩種術(shù)式術(shù)后效果差異不明顯。 一方面,半月板移植手術(shù)在移植物的消毒、尺寸匹配、固定技術(shù)等多方面尚有需要完善之處,可能會影響其術(shù)后效果;另一方面,目前半月板移植術(shù)后的隨訪時間尤其是與半月板切除對比隨訪的時間較短,可能還難以體現(xiàn)其優(yōu)勢。
本研究中有8例患者在半月板切除術(shù)后同時接受了半月板移植。由于半月板移植物來源非常有限,且半月板移植具有疾病傳播等風(fēng)險,因此,預(yù)防性的同種異體半月板移植并不被廣泛接受。 然而,研究表明,半月板切除術(shù)后,由于軟骨細胞對機械力比較敏感,組織承受的靜壓力達到生理損傷時, 可導(dǎo)致軟骨中蛋白多糖的破壞,軟骨的基質(zhì)合成及內(nèi)容物減少,且常會導(dǎo)致軟骨層變薄[17]。 同時,半月板切除后,股骨髁的形態(tài)及結(jié)構(gòu)可能發(fā)生細微的變化。 而這些生化和力學(xué)的變化在半月板移植前已經(jīng)發(fā)生, 即使在半月板移植后也難以糾正[18],因此,早期的半月板移植效果可能會更好。 鑒于有限的移植物來源, 半月板切除后早期即行組織工程半月板或半月板假體移植可能是更好的選擇。
本研究也存在一定的局限性,首先,鑒于倫理和臨床實際情況,很難實現(xiàn)完全隨機對照,回顧性的研究必然存在病例選擇等多種偏倚, 這會影響結(jié)果的客觀性和準確性,未來尚需要設(shè)計更好的前瞻性對照研究。其次, 半月板移植組包括癥狀出現(xiàn)后的移植和切除即刻移植兩類患者,情況并不一致,但兩類患者手術(shù)時軟骨均無明顯損傷,與切除組患者有較好的可比性。 最后,本研究的隨訪時間還較短, 尤其是對于軟骨損傷和關(guān)節(jié)退變的評估而言,需要更長期的隨訪和評估。
總之,本研究結(jié)果表明,半月板移植術(shù)后中期臨床效果良好,患者癥狀和膝關(guān)節(jié)功能明顯改善,雖然臨床評估與半月板切除患者無明顯差異, 但半月板移植術(shù)后關(guān)節(jié)退變和軟骨損傷不明顯,進一步證明,半月板移植具有保護軟骨、減緩關(guān)節(jié)退變的作用。
[1] 江東, 余家闊. 組織移植和細胞移植在膝關(guān)節(jié)半月板損傷治療中的應(yīng)用及存在問題. 中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2006,25(1):75-79.
[2] Pengas IP, Assiotis A, Nash W, et al. Total meniscectomy in adolescents: a 40-year follow-up. J Bone Joint Surg Br,2012,94(12): 1649-1654.
[3] Mascarenhas R, Yanke AB, Frank RM, et al. Meniscal allograft transplantation: preoperative assessment, surgical considerations, and clinical outcomes. J Knee Surg,2014,27(6): 443-458.
[4] Pollard ME, Kang Q, Berg EE. Radiographic sizing for meniscal transplantation. Arthroscopy,1995,11(6): 684-687.
[5] Hefti F, Muller W, Jakob RP, et al. Evaluation of knee ligament injuries with the IKDC form. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,1993,1(3-4): 226-234.
[6] Briggs KK, Kocher MS, Rodkey WG. et al. Reliability,validity, and responsiveness of the Lysholm knee score and Tegner activity scale for patients with meniscal injury of the knee. J Bone Joint Surg Am,2006,88(4): 698- 705.
[7] Hoher J, Munster A, Klein J, et al. Validation and application of a subjective knee questionnaire. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 1995, 3(1): 26-33.
[8] Kellgren JH, Laurence JS. Radiological assesment of osteoarthrosis. Ann Rheum Dis, 1957, 16(4): 494-502.
[9] Yulish BS, Montanez J, Goodfellow DB, et al. Chondromalacia patellae: assessment with MR imaging. Radiology, 1987, 164(3): 763-766.
[10] Shaffer B, Hanypsiak B. Nonoperative and arthroscopic approaches to the postmeniscectomy arthritic knee.Arthroscopy, 2003, 19 Suppl 1: 122-128.
[11] Krause WR, Pope MH, Johnson RJ, et al. Mechanical changes in the knee after meniscectomy. J Bone Joint Surg Am, 1976, 58(5): 599-604.
[12] Lubowitz JH, Verdonk PC, Reid JB 3rd, et al. Meniscus allograft transplantation: a current concepts review. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2007, 15(5): 476-492.
[13] 余家闊,于長隆,敖英芳, 等.關(guān)節(jié)鏡輔助下的同種異體半月板移植. 中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2007,26(3):261-265.
[14] Ha JK, Jang HW, Jung JE, et al. Clinical and Radiologic Outcomes After Meniscus Allograft Transplantation at 1-Year and 4-Year Follow-up. Arthroscopy, 2014, 30 (11): 1424-1429.
[15] Vundelinckx B, Vanlauwe J, Bellemans J. Long -term Subjective, Clinical, and Radiographic Outcome Evaluation of Meniscal Allograft Transplantation in the Knee. Am J Sports Med, 2014, 42(7): 1592-1599.
[16] 江東,余家闊,敖英芳,等. 同種異體半月板移植術(shù)后44個月臨床隨訪及影像學(xué)分析. 中國微創(chuàng)外科雜志, 2009, 9(6):545-548.
[17] Mankin HJ, Dorfman H, Lippiello L, et al. Biochemical and metabolic abnormalities in articular cartilage from osteoarthritic human hips. J Bone Joint Surg Am, 1971, 53:523-537.
[18] Aagaard H, Jgensen U, Bojsen-Mler F. Immediate versus delayed meniscal allograft transplantation in sheep. Clin Orthop, 2003, 406: 218-227.