同種異體半月板移植臨床應用進展

王小武(綜述)，張　鵬(審校)

(湖北醫(yī)藥學院附屬東風醫(yī)院骨關節(jié)科，湖北 十堰 442000)

同種異體半月板移植臨床應用進展

王小武(綜述)，張鵬※(審校)

(湖北醫(yī)藥學院附屬東風醫(yī)院骨關節(jié)科，湖北 十堰 442000)

半月板是膝關節(jié)內的重要結構，具有吸收震蕩、分散應力、傳導負荷、幫助關節(jié)液均勻分布以改善關節(jié)潤滑、改善股骨和脛骨之間的形態(tài)匹配、增加關節(jié)穩(wěn)定性等重要作用[1]。半月板病變在運動創(chuàng)傷中十分常見，作為膝關節(jié)的重要組成部分，半月板損傷后將對膝關節(jié)的穩(wěn)定性和功能造成明顯的影響[2]。嚴重半月板損傷患者，大部分需要進行半月板全切手術，但半月板切除術后會加速膝關節(jié)的退變[3]。研究表明，切除15%～34%的半月板會使關節(jié)面的接觸壓增大350%[4-6]，而半月板切除術后將發(fā)生關節(jié)軟骨退變、剝脫、軟骨下骨硬化，進而導致膝關節(jié)骨性關節(jié)炎的發(fā)生[7-8]，半月板移植為解決半月板嚴重損傷患者關節(jié)退變、關節(jié)疼痛的問題帶來了新的希望[9]。現(xiàn)就半月板移植的相關基礎和臨床研究進行綜述。

1半月板的解剖特點與功能

半月板為纖維軟骨組織，外側1/3由關節(jié)囊和滑膜的毛細血管網(wǎng)供應，內側2/3靠滑液滲透營養(yǎng)[2]。內側半月板前角附著于脛骨髁間嵴前區(qū)，位于前交叉韌帶附著點前6～7 mm,后角附著于脛骨髁間嵴后區(qū)，在后交叉韌帶附著點前方、位于外側半月板后角后方。外側半月板前角附著于脛骨髁間前方，在前交叉韌帶之后，后角附著于脛骨外側髁間后方，內側半月板后角之前。內側半月板邊緣與內側副韌帶緊密相連，外側半月板中后外側緣有腘肌腱通過，與外側副韌帶不相連。由于半月板血供的特殊性，對于嚴重損傷碎裂的半月板很難自行愈合，臨床上只能進行半月扳切除術，以緩解患者關節(jié)疼痛不適等癥狀。

半月板的主要功能有傳導負荷、吸收震蕩、減少應力，從而提高關節(jié)的穩(wěn)定性，同時可限制膝關節(jié)過伸、過屈，并可對關節(jié)軟骨進行潤滑及營養(yǎng)。由于半月板具有這些重要的作用，一旦半月板被切除將加速膝關節(jié)的退變，引起骨性關節(jié)炎的發(fā)生，進而影響關節(jié)功能。

2同種異體半月板移植的適應證和禁忌證

對于骨發(fā)育成熟的半月板機械性功能紊亂，或半月板損傷導致膝關節(jié)疼痛患者，是移植手術主要的適應證。一般認為，重度關節(jié)軟骨損傷為半月板移植的禁忌證[10]。中重度軟骨損傷的患者半月板移植術后容易出現(xiàn)移植半月板的退變、撕裂及外凸等表現(xiàn)，遠期臨床效果較差[11]。骨發(fā)育未成熟，膝關節(jié)不穩(wěn)，下肢力線不良，滑膜疾病，肥胖以及免疫缺陷患者等為相對禁忌證。

3同種異體半月板的保存

目前對于同種異體半月板的保存技術主要有4種：新鮮保存、低溫冷凍、深低溫保存和冷凍干燥[12]。新鮮半月板可保持細胞活性，但半月板移植后細胞均將被受體細胞替代，失去其優(yōu)越性[13-14]。而且，新鮮半月板抗原性較強，保存時間較短，傳播疾病風險較大，目前基本棄用[12]。冷凍干燥法可使半月板基質退變，破壞半月板原有成分，目前應用較少。低溫冷凍和深低溫保存是目前常用的兩種方法，它們較好地保存了半月板的形態(tài)特征，操作相對簡單，被國內大部分半月板組織庫所采用。

4受體膝關節(jié)的術前準備

術前確定患者需要移植半月板的大小對于手術的成功非常重要。移植半月板過大，將會引起軟骨壓力增高；移植半月板過小，將會導致半月板壓力增大容易損傷[15]。常用的半月板大小測量方法有術前X線攝片、CT 、MRI和直接的人體測量而獲得移植所需半月板的大小的估計值[9]。

X線測量為在標準的膝關節(jié)正側位片上，對脛骨平臺的寬度和前后徑進行間接的測量。測量的準確性受放大率、影像質量等影響較大，通常依靠經(jīng)驗公式判斷半月板的大小。內側半月板前后徑約為脛骨平臺前后徑的80%，外側半月板前后徑為脛骨平臺前后徑的70%[16]。 CT測量大方法與X線測量大致相同，但受到儀器設備的精確度、膝關節(jié)內外翻及患者體位等各項因素的影響。MRI可對脛骨平臺的寬度及半月板的厚度進行測量，影響因素較少，比X線片更準確[17]。關節(jié)鏡術中的測量也為間接測量，即在關節(jié)鏡下對脛骨平臺軟骨前后徑及平臺的寬度進行測量，但半月板的厚度無法測量。同時測量的準確性受關節(jié)鏡的放大率、視角等影像。

現(xiàn)在多采用Pollard標準，即通過術前膝關節(jié)前后位X線攝片測量移植物的寬度，通過膝關節(jié)側位X線攝片計算移植物的前后緣長度[16]。

5移植物的在膝關節(jié)內的復位和固定技術

術中對移植半月板的解剖復位與牢固固定是手術能否成功的關鍵。術前將待移植半月板置于含抗生素的復蘇液中復溫[18]。然后在關節(jié)鏡下對患者膝關節(jié)半月板損傷情況、關節(jié)軟骨退變情況進行詳細的檢查。待病情確定后，進行半月板移植固定。目前常規(guī)采用關節(jié)鏡下栓槽技術和骨槽橋接技術進行半月板的移植固定，這兩種技術可維持半月板環(huán)形纖維張力，是目前推薦的手術方法。栓槽技術主要適應于內側半月板的移植固定，在脛骨平臺前側及后側位置鉆相應的骨槽，將異體半月板上保存的骨栓放置于骨槽內，從而對異體半月板起到固定作用。骨槽橋接固定技術主要應用于外側半月板的移植固定，在脛骨平臺中部相應位置開槽，將保留有異體半月板前后角的骨塊放置固定于脛骨平臺的骨槽內進行固定，從而對移植的半月板前后角形成橋狀連接，增加了半月板的穩(wěn)定性。不同半月板的固定方式可以對關節(jié)面的生物力學產(chǎn)生明顯的影響[19-20]。

半月板的邊緣與關節(jié)囊進行水平褥式縫合。術中必要時要對下肢力線進行矯正，同時對軟骨缺損進行相應治療，以保證移植手術的療效。

6術后膝關節(jié)康復訓練的方法

目前對于同種異體半月板移植術后膝關節(jié)的康復訓練的時間和方法尚存在較大爭議。有些學者認為術后1～3周即可早期負重行走活動[21]。而其他學者認為早期移植的半月板質地較脆弱，穩(wěn)定性較差，過早負重可能導致移植半月板的損傷或變性等不良后果[22]。但通過運動醫(yī)學相關研究表明，膝關節(jié)在0°～60°屈伸活動時，半月板的移動度很小，因此在手術后2周以內可使膝關節(jié)在0°～60°屈伸活動，4周內膝關節(jié)屈曲限制在90°內，6～8周后使膝關節(jié)屈曲達到正常。同時應注意股四頭肌力量的鍛煉，避免膝關節(jié)下蹲動作，經(jīng)過嚴格的訓練，膝關節(jié)功能在6個月后達到正常。

7半月板移植術后的療效評價

針對半月板移植術后的臨床療效評價，目前因缺乏統(tǒng)一的指標，功能評價差異較大。有學者認為，半月板移植術后手術失敗是指術后因半月板嚴重撕裂、半月板脫位、關節(jié)感染等因素將移植半月板摘除；只要移植的半月板能夠保留，即認為移植手術取得成功[23]。

8展望

從1984年第1例人體同種異體半月板移植手術開展至今，國外已經(jīng)有很多同種異體半月板移植相關的基礎研究和臨床效果報道[24-26]。同種異體半月板移植的中短期臨床效果較為肯定，但遠期療效尚需大樣本臨床研究資料證實。由于半月板在維持膝關節(jié)功能中重要而獨特的作用，從而促進了同種異體半月板移植的基礎研究和臨床應用研究，使該技術在不斷的完善和發(fā)展。但目前對于異體半月板來源較少、移植是否存在疾病的傳播、如何降低移植手術創(chuàng)傷、減小手術切口、術后關節(jié)功能的康復、遠期關節(jié)功能的評價以及生物材料的替代性等問題仍有待進一步深入的研究。隨著組織工程技術的發(fā)展，以種子細胞在體外構建的半月板將為半月板移植手術的開展提供新的空間。

參考文獻

[1]江東，余家闊.組織移植和細胞移植在膝關節(jié)半月板損傷治療中的應用及存在問題[J].中國運動醫(yī)學雜志，2006，25(1)：75-79.

[2]段小軍，何天佐，楊柳，等.半月板異體移植的臨床應用進展[J].中國骨與關節(jié)損傷雜志，2007，22(2)：172-175.

[3]Shaffer B,Hanypsiak B.Nonoperative and arthroscopic approaches to the postmeniscectomy arthritic knee[J].Arthroscopy,2003,19(10):122-128.

[4]Wojtys EM,Chan DB.Meniscus structure and function [J].Instr Course Lect，2005,54:323-330.

[5]Vaziri A,Nayeb-Hashemi H,Singh A ,etal.Influence of meniscectomy and meniscus replacement on the stress distribution in human knee joint[J].Ann Biomed Eng，2008,36(8):1335-1344.

[6]Richards DP,Barber FA,Herbert MA.Compressive loads in longitudinal lateral meniscus tears:a biomechanical study in porcine knees [J].Arthroscopy，2005,21(12):1452-1456.

[7]Harris ED Jr.The bone and joint decade:a catalyst for progress[J].Arthritis Rheum,2001,44(9):1969-1970.

[8]Mckinley TO,English DK,Bay BK.Trabecular bone strain changes resulting from partial and complete meniscectomy[J].Clin Orthop Relat Res，2003，407(2)：259-267．

[9]Peters G,Wirth CJ.The current state of meniscal allograft transplantion and replacement[J].Knee,2003,10(1):19-31.

[10]Lubowitz JH,Verdonk PC,Reid JB,etal.Meniscus allograft transplantation:a current concepts review[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2007,15(5):476-492.

[11]Potter HG,Rodeo SA,Wickiewicz TL,etal.MR imaging of meniscal allografts：correlation with clinical and arthroscopic outcomes[J].Radiology,1996,198(2):509-514.

[12]章亞東，侯樹勛，衷鴻賓,等.膝關節(jié)鏡下同種異體半月板移植術(附2例初步報告)[J].中國矯形外科雜志,2007,15(10)：734-736.

[13]Alford W,Cole BJ.The indications and technique for meniscal transplant [J].Orthop Clin North Am,2005,36(4):469-484.

[14]Rijk PC.Meniscal allograft transplantation-Part I:background,results graft selection and preservation,and surgical considerations[J].Arthroscopy,2004,20(7):728-743.

[15]Dienst M,Greis PE,Ellis BJ,etal.Effect of lateral meniscal allograft sizing on contact mechanics of the lateral tibial plateau:an experimental study in human cadaveric knee joints[J].Am J Sports Med,2007,35(1):34-42.

[16]Pollard ME,Kang Q,Berg EE.Radiographic sizing for meniscal transplantation[J].Arthroscopy,1995,11(6):684-687.

[17]章亞東,侯樹勛,張軼超,等.關節(jié)鏡下異體半月板移植微創(chuàng)手術初步報告[J].中華創(chuàng)傷骨科雜志,2008,10(3):218-222.

[18]Graf KW Jr,Sekiya JK,Wojtys EM.Long-term results after combined medial meniscal allograft transplantation and anterior cruciate ligament reconstruction:minimum 8.5-year follow-up study[J].Arthroscopy,2004,20(2):129-140.

[19]Alhalki MM,Howell SM,Hull ML.How three methods for fixing a medial meniscal autograft affect tibial contact mechanics[J].Am J Sports Med,1999,27(3):320-328.

[20]Chen MI,Branch TP,Hutton WC.Is it important to secure the horns during lateral meniscal transplantation A cadaveric study[J].Arthroscopy,1996,12(2):174-181.

[21]Yoldas EA，Sekiya JK,lrrgang JJ，etal．Arthroscopically assisted meniscal allograft transplantation with and without combined ante-rior cruciate ligament reconstruction[J]．Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2003，11(3)：173-182．

[22]Van Arkel ER，De Boer HH．Survival analysis of human meniscal transplantations[J]．J Bone Joint Surg Br，2002，84(2)：227-231．

[23]羅殿中，侯樹勛.同種異體半月板移植的研究現(xiàn)狀[J].中國矯形外科雜志,2010,18(11):923-927.

[24]Rath E,Richmond JC,Yassir W,etal.Meniscal allograft transplantation:two-to eight-year results[J].Am J Sports Med,2001，29：410-414．

[25]Wrth CJ,Peters G,Milachowski KA,etal.Long-term results of meniscal allograft transplantation[J].Am J Sports Med,2002，30(2)：174-181．

[26]Stollsteimer GT,Shelton WR,Dukes A,etal.Meniscal allograft transplantation:a 1-to 5-year follow-up of 22 patients[J].Arthroscopy,2000,16(4):343-347.

摘要：目前對于嚴重的半月板損傷患者，臨床上在半月板的保留和修復技術上存在較大的困難，同種異體半月板移植可恢復膝關節(jié)半月板的解剖和生理結構，重建膝關節(jié)生物力學環(huán)境，避免因半月板切除引起的膝關節(jié)退變。同時半月板具有免疫屏蔽和良好的組織相容性等特點，隨著關節(jié)鏡技術的進一步發(fā)展，同種異體半月板移植已經(jīng)成為嚴重半月板損傷治療的一項重要技術方法，通過隨訪觀察，具有較好的中短期療效，遠期療效尚需要進一步研究。

關鍵詞：同種異體移植；半月板；膝關節(jié)；關節(jié)鏡

Clinical Application of Meniscus Allograft TransplantationWANGXiao-wu,ZHANGPeng.(DepartmentofOrthopedics,DongfengHospitalofHubeiCollegeofMedicine,Shiyan442000,China)

Abstract：For patients with severe meniscus injury,there is a big difficulty in meniscus maintaining and repair technology.Meniscus allograft transplantation can restore the anatomical and physiological structure of the knee joint meniscus,and reconstruct the knee joint biomechanics environment,so it can avoid the degeneration of the knee joint due to resection of meniscus.There are many characteristics of the meniscus such as immune evasion and good histocompatibility,and with the development of arthroscopic technique,meniscus allograft transplantation has become an important technology for the treatment of serious meniscus jury.Meniscus allograft transplantation shows good curative efficacy in short-term follow-up,while the long-term curative efficacy still needs further research.

Key words：Allograft transplantation; Meniscus; Knee joint; Arthroscopy

收稿日期：2014-10-13修回日期：2014-12-26編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.15.031

中圖分類號：R687.4

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)15-2773-03